Майбутнє вище, як літій-іонний акумулятор змінить майбутнє

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

В останні кілька десятиліть електромобілі отримають масштабний розвиток. Згідно з прогнозом МЕА, до 2030 року глобальна гарантія на електромобілі зросте з 3,7 мільйонів у 2017 році до 130 мільйонів, а річний обсяг продажів досягне 2.

1,5 мільйона. За цим сценарієм щорічна ємність нової батареї зросте з 68 ГВт W11 у 2017 році до 775 ГВт, з яких 84% використовуватимуться в легких автомобілях.

моя країна, ЄС, Індія, США Попит становив 50%, 18%, 12% і 7% відповідно. За останні два десятиліття, завдяки великому масштабу виробництва, технологія літій-іонної батареї основної батареї електромобіля значно покращилася, ціна різко впала, так що економічна продуктивність електромобілів починається з паливного автомобіля. Ключові фактори приводу. З 1990 року літій-іонна батарея широко використовується в споживчій електроніці, накопичувачах енергії (домогосподарства, комунальні послуги) та промисловості електромоторів.

З розміром масштабу виробництва його продуктивність значно покращилася, ціна суттєво знизилася. майбутнє. Хімічні матеріали.

На роботу батареї впливають поляризаційні матеріали. Матеріал катода щільно включає літій-нікель-марганцевий кобальт (NMC), літій-нікель-кобальт-оксид алюмінію (NCA), літій-оксид марганцю (LMO) і літій-залізофосфат (LFP); більша частина анодного матеріалу використовує графіт, важкі автомобілі у важких транспортних засобах Циркуляційний ресурс, титанат літію (LTO). Технологія NMC і NCA полягає в тому, що щільність енергії вища, домінує на ринку світлих батарей; енергетична щільність LFP низька, але вона виграє від вищого терміну служби та безпеки, це бажання використовувати важкими електричними транспортними засобами (тобто легковими автомобілями) хімічний матеріал.

Хімічні матеріали мають великий вплив на вартість акумуляторів, використовуючи різні хімічні матеріали, і їх цінова різниця може досягати 20%. Ємність і розмір акумулятора. Ємність акумулятора електромобіля дуже різна, ємність акумулятора трьох невеликих електромобілів у моїй країні становить 18.

3 ~ 23 кВт*год; Ємність автомобільної батареї середнього розміру в Європі та Північній Америці становить 23 ~ 60 кВт/год; ємність батареї великих автомобілів 75 ~ 100 кВт/год. Чим більша ємність акумулятора, тим менша вартість. За підрахунками, витрати на енергію блоку батареї на 70 кВт на 25% нижчі, ніж 30 кВт.

Окалина обробки. Масштаб обробки Чжан Да для реалізації економії масштабу є ще одним важливим фактором. В даний час типовий діапазон виробництва становить близько 0.

5 ~ 8 ДжВт/рік, більша частина виробництва становить близько 3 ГВт/рік. Відповідно до типової потужності 20 ~ 75 кВт-год розраховується один електромобіль, а продуктивність одного заводу еквівалентна механічній обробці 6000-400 000 батарейних блоків на рік. Зараз у Німеччині, Сполучених Штатах, моїй країні, Індії та інших місцях нещодавно побудовано партію більших заводів з виробництва акумуляторів, включаючи Super Factory, коли Tesla рік досягне 35 ГВт.

Швидкість зарядки. Поточна технологія може зарядити 80% за 40 ~ 60 хвилин. Ця привабливість додала складності конструкції батареї, наприклад, зменшення товщини електрода, що збільшить вартість батареї; зменшити щільність енергії акумулятора, тим самим скоротивши термін служби акумулятора.

Заява про розкладання Міністерства енергетики США змінила конструкцію батареї для розміщення 400 кіловат зарядки, що збільшить вартість витрат на батареї. Основна тенденція матеріальної революції базуватиметься на розкладанні IEA, і літій-іонна батарея все ще домінуватиме протягом двадцяти років, але її хімічні матеріали будуть поступово змінюватися. До 2025 року нове покоління літій-іонних батарей з низьким вмістом кобальту, високою щільністю енергії та катодом літій-нікель-марганець-кобальт (NMC) 811 тощо.

надійде в масове виробництво. У графітовий анод додається невелика кількість кремнію, і щільність енергії може бути збільшена на 50%, тоді як сіль електроліту, яка може витримувати більш високу напругу, також допоможе покращити продуктивність. Протягом періоду з 2025 по 2030 рік металевий літій буде катодом, графіт/кремнієвий композитний матеріал для анода, літій-іонна батарея може увійти в стадію проектування і навіть може ввести тверді електроліти для подальшого підвищення щільності енергії та безпеки батареї.

Крім того, літій-іонну технологію можна замінити на інші щільності енергії та менші теоретичні витрати з літієвим повітрям, літієвою сіркою тощо. Однак рівень розвитку цих технологій все ще дуже низький, і фактична продуктивність ще досліджується. Стаття, опублікована в Nature Journal від 26 липня 2018 року під назвою «TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries», вказує на те, що еволюція продуктивності та ціни літій-іонних батарей відбувається повільно.

Таким чином, герметичність, викликана вищезазначеною проблемою, включає: у кристалічній структурі матеріалу електрода кількість заряду, яка може зберігатися, швидко наближається до теоретичного максимуму; зростання ринку важко продовжувати приносити велике зниження цін. Гірше того, електродний матеріал, такий як кобальт і нікель, дуже дефіцитний, а ціна висока. Якщо не буде нових змін, очікується, що це станеться в 2030 ~ 2037 (або раніше), попит на кобальт і нікель.

Перевищення врожайності. З іншого боку, нові альтернативні електродні матеріали, такі як залізо, мідь, мідь, все ще знаходяться на ранній стадії дослідження. Стаття закликає вчених-матеріалів, інженерів та фінансові агентства збільшити дослідження електродних матеріалів на основі заліза, міді та інших матеріалів, таких як запаси.

Інакше масштабний розвиток електромобілів буде обмежено. Економічний 掂 掂 影响 因 紧 因 因 因 因 因: 因::: 程: 程: 里 行 里 里 里 里 里 (程 (里 行 里 (里, 里,里, 里 (里, 里,. З точки зору цін на акумулятори, є акумулятор, який становить 70-35 кВт-год / рік, ємність акумулятора становить 70 ~ 80 кВт-год / рік, а вартість ємності акумулятора становить 70 ~ 80 кВт-год, а вартість 2030 року може бути зменшена до 100 ~ 122 доларів США / кВт-год, з ЄС ($ 93 / кВт), моєю країною ($ 116 / кВт) і вартістю вартості Японії ($92/кВт) дуже близько.

Розрив між вартістю електромобілів і паливних поїздів буде поступово зменшуватися, але ціна акумулятора і бензину перевищує розміри кузова. Наприклад, ціна акумулятора дорівнює 400 $/кВт-год, електромобілі дуже конкурентоспроможні, а транспортні засоби на паливі будуть більш економічними. Якщо ціна на акумулятори для електромобілів низька, бензин має високу ціну, а щоденний пробіг великий, виберіть невеликий електромобіль або гібридний автомобіль, ніж невеликі паливні автомобілі, більш економічні.

Наприклад, ціна батареї становить 120 $/кВт-год, ціна бензину вища, ніж сьогодні, то чистий електромобіль буде більш економічним вибором незалежно від тривалого пробігу. Якщо ціна батареї дорівнює 260 $ / кВт / год, пробіг більше 35 000 км / рік, ціна масла досягає 1,5 $ / літр, це більш економічний вибір.

Для великих електричних автобусів, якщо ціна батареї становить менше 260 доларів США / кВт-год, електричний автобус від 4 до 50 000 кілометрів / рік є конкурентоспроможним у регіоні з високою системою податків на дизельне паливо.