Wakati ujao uko juu, betri ya lithiamu ioni inabadilishaje siku zijazo

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

Katika miongo michache iliyopita, magari ya umeme yatapata maendeleo makubwa. Kulingana na utabiri wa IEA, ifikapo 2030, dhamana ya gari la umeme ulimwenguni itapanda kutoka milioni 3.7 mnamo 2017 hadi milioni 130, na kiasi cha mauzo ya kila mwaka kitafikia 2.

milioni 1.5. Katika hali hii, uwezo mpya wa betri wa kila mwaka utaongezeka kutoka 68 GW W11 mwaka 2017 hadi 775 GW, ambayo 84% itatumika katika magari ya mwanga.

nchi yangu, EU, India, Mahitaji ya Marekani yalichangia 50%, 18%, 12%, na 7% kwa mtiririko huo. Katika miongo miwili iliyopita, pamoja na ukubwa mkubwa wa kiwango cha uzalishaji, teknolojia ya betri ya lithiamu-ioni ya betri kuu ya gari la umeme imeboreshwa sana, bei imeshuka kwa kasi, ili utendaji wa gharama ya magari ya umeme huanza na gari la mafuta. Mambo Muhimu ya Hifadhi Tangu 1990, betri ya lithiamu-ioni imekuwa ikitumika sana katika vifaa vya kielektroniki vya watumiaji, uhifadhi wa nishati (kaya, huduma), na tasnia ya magari ya umeme.

Kwa ukubwa wa kiwango cha uzalishaji, utendaji wake umeboreshwa sana, bei ni kushuka kwa kiasi kikubwa. Wakati ujao. Nyenzo za kemikali.

Utendaji wa betri huathiriwa na nyenzo za polarization. Nyenzo za cathode zimeunganishwa kwa ukali ikiwa ni pamoja na lithiamu nikeli manganese cobalt (NMC), lithiamu nikeli kobalti alumini oksidi (NCA), lithiamu manganese oksidi (LMO) na lithiamu chuma fosfati (LFP); Nyenzo nyingi za anode hutumia grafiti, magari mazito kwenye gari nzito inayozunguka maisha, lithiamu titanate (LTO). NMC na NCA teknolojia ni kwamba msongamano wa nishati ni ya juu, inaongozwa mwanga betri soko; msongamano wa nishati ya LFP ni mdogo, lakini imefaidika kutokana na maisha ya mzunguko wa juu na utendaji wa usalama, ni hamu ya kutumia na magari makubwa ya umeme (yaani magari ya abiria) Nyenzo za kemikali.

Nyenzo za kemikali zina athari kubwa kwa gharama ya betri, kwa kutumia vifaa vya kemikali tofauti, na pengo la bei linaweza kufikia 20%. Uwezo wa betri na saizi. Uwezo wa betri ya gari la umeme ni tofauti sana, uwezo wa betri wa magari matatu madogo ya umeme katika nchi yangu ni 18.

3 ~ 23 kWh; Ulaya na Amerika Kaskazini uwezo wa betri ya magari ya ukubwa wa kati ni 23 ~ 60 kWh; magari makubwa uwezo wa betri katika 75 ~ 100 kWh. Kadiri uwezo wa betri unavyokuwa mkubwa, ndivyo gharama inavyopungua. Inakadiriwa kuwa gharama ya nishati ya betri ya kichina ya 70 kW ni 25% chini ya 30 kW.

Kiwango cha machining. Zhang Da usindikaji wadogo kutambua uchumi wadogo ni jambo jingine muhimu. Kwa sasa, aina ya kawaida ya uzalishaji ni kama 0.

5 ~ 8 JW / mwaka, zaidi ya pato ni kuhusu 3 GW / mwaka. Kulingana na uwezo wa kawaida wa 20 ~ 75 kWh, gari moja la umeme linahesabiwa, na pato la mmea mmoja ni sawa na kutengeneza pakiti za betri 6000-400,000 kwa mwaka. Kwa sasa, Ujerumani, Marekani, nchi yangu, India na maeneo mengine ni wapya kujengwa kundi la uzalishaji wa viwanda vya betri kubwa, ikiwa ni pamoja na Super Factory wakati Tesla mwaka kufikia 35 GW.

Kasi ya kuchaji. Teknolojia ya sasa inaweza kutoza 80% kwa dakika 40 ~ 60. Rufaa hii imeongeza ugumu wa muundo wa betri, kama vile kupunguza unene wa elektrodi, ambayo itaongeza gharama za betri; kupunguza msongamano wa nishati ya betri, na hivyo kufupisha maisha ya betri.

Taarifa ya mtengano ya Idara ya Nishati ya Marekani ilibadilisha muundo wa betri ili kuchukua kilowati 400 za kuchaji itaongeza gharama ya gharama za betri. Mwelekeo kuu wa mapinduzi ya nyenzo utatokana na mtengano wa IEA, na betri ya lithiamu-ioni bado itatawala ndani ya miaka ishirini, lakini nyenzo zake za kemikali zitabadilika hatua kwa hatua. Kabla ya 2025, kizazi kipya cha betri za lithiamu ion ambazo zina cobalt ya chini, msongamano mkubwa wa nishati na cathode lithiamu nickel manganese cobalt (NMC) 811, nk.

itaingia katika uzalishaji wa wingi. Katika anode ya grafiti, kiasi kidogo cha silicon huongezwa, na wiani wa nishati unaweza kuongezeka kwa 50%, wakati chumvi ya electrolyte ambayo inaweza kuhimili voltage ya juu pia itasaidia kuboresha utendaji. Katika kipindi cha 2025 hadi 2030, lithiamu chuma ni cathode, grafiti / silicon Composite nyenzo kwa anode, lithiamu ion betri, inaweza kuingia awamu ya kubuni, na inaweza hata kuanzisha elektroliti imara ili kuboresha zaidi msongamano wa nishati na usalama wa betri.

Kwa kuongeza, teknolojia ya ioni ya lithiamu inaweza kubadilishwa na msongamano mwingine wa nishati na gharama ya chini ya kinadharia na hewa ya lithiamu, sulfuri ya lithiamu, nk. Hata hivyo, kiwango cha maendeleo ya teknolojia hizi bado ni cha chini sana, na utendaji halisi bado unachunguzwa. Nakala iliyochapishwa kwenye Jarida la Asili la Julai 26, 2018, nakala yenye kichwa "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" ilisema kwamba mabadiliko ya utendaji wa betri ya lithiamu-ioni na bei huwekwa polepole.

Tight hivyo imesababisha tatizo hapo juu ni pamoja na: katika muundo wa kioo wa nyenzo za electrode, kiasi cha malipo ambacho kinaweza kuhifadhiwa ni haraka kufikia upeo wa kinadharia; kupanda kwa soko ni vigumu kuendelea kuleta punguzo kubwa la bei. Mbaya zaidi, vifaa vya electrode, kama vile cobalt na nickel, ni chache sana, na bei ni ghali. Ikiwa hakuna mabadiliko mapya, inatarajiwa kuwa 2030 ~ 2037 (au mapema), mahitaji ya cobalt na nikeli.

Kuzidi mavuno. Kwa upande mwingine, nyenzo mpya mbadala za elektrodi, kama vile chuma, shaba, shaba, bado ziko katika hatua ya mapema ya utafiti. Nakala hiyo inatoa wito kwa wanasayansi wa vifaa, wahandisi na mashirika ya ufadhili kuongeza utafiti juu ya vifaa vya elektroni kulingana na chuma, shaba na vifaa vingine kama hifadhi.

Vinginevyo, maendeleo makubwa ya magari ya umeme yatazuiwa. Kiuchumi 掂 影响 因 紧 因 因:::: 程: 程: 里 行 里 里 里 里 (程 (里 里 里, 里 行 里里,. Kwa upande wa bei ya betri, kuna betri ambayo ni 70-35 kWh / mwaka, uwezo wa betri ni 70 ~ 80 kWh / mwaka, na gharama ya uwezo wa betri ni 70 ~ 80 kWh, na gharama ya 2030 inaweza kupunguzwa hadi 100 ~ 122 dola za Marekani / kWh, na nchi ya 3 kW / 9 kW (9 kW / 1) na EU (9 kW) na 9 kWh (2030). gharama ya gharama ya Japan ($ 92 / kW) ni karibu sana.

Pengo kati ya gharama ya magari ya umeme na treni za mafuta itapungua polepole, lakini bei ya betri na petroli inazidi ukubwa wa mwili wa mwili. Kwa mfano, bei ya betri ni sawa na $ 400 / kWh, magari ya umeme ni ya ushindani sana, na magari ya mafuta yatakuwa ya kiuchumi zaidi. Ikiwa bei ya betri za gari la umeme ni ya chini, petroli ina bei ya juu, na mileage ya kila siku ni ya juu, chagua gari ndogo la umeme au gari la mseto la kuziba kuliko magari madogo ya mafuta zaidi ya kiuchumi.

Kwa mfano, bei ya betri ni $ 120 / kWh, bei ya petroli ni ya juu zaidi kuliko leo, basi gari safi la umeme litakuwa chaguo la kiuchumi zaidi bila kujali mileage ya muda mrefu. Ikiwa bei ya betri ni sawa na $ 260 / kWh, mileage ni zaidi ya kilomita 35,000 / mwaka, bei ya mafuta hufikia $ 1.5 / lita, ni chaguo la kiuchumi zaidi.

Kwa mabasi makubwa ya umeme, ikiwa bei ya betri ni chini ya dola 260 za Marekani / kWh, basi ya umeme kutoka kilomita 4 hadi 50,000 / mwaka ni ya ushindani wa gharama katika kanda na mfumo wa juu wa ushuru wa dizeli.