Kelajak yuqorida, lityum-ion batareyalar kelajakni qanday o&39;zgartiradi?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Pārnēsājamas spēkstacijas piegādātājs

So&39;nggi bir necha o&39;n yilliklarda elektr transport vositalari keng ko&39;lamli rivojlanishga erishadi. IEA prognoziga ko&39;ra, 2030 yilga kelib, global elektr avtomobil kafolati 2017 yildagi 3,7 milliondan 130 millionga ko&39;tariladi va yillik savdo hajmi 2 taga etadi.

1,5 mln. Ushbu stsenariyda yillik yangi batareya quvvati 2017 yildagi 68 GVt W11 dan 775 GVtgacha ko&39;tariladi, shundan 84 foizi engil avtomobillarda qo&39;llaniladi.

mening mamlakatim, Evropa Ittifoqi, Hindiston, AQSh talabi mos ravishda 50%, 18%, 12% va 7% ni tashkil etdi. So&39;nggi yigirma yil ichida ishlab chiqarish ko&39;lamining katta o&39;lchamlari bilan asosiy elektr avtomobil akkumulyatorining lityum-ion batareyasi texnologiyasi sezilarli darajada yaxshilandi, narx keskin tushib ketdi, shuning uchun elektr transport vositalarining iqtisodiy ko&39;rsatkichlari yonilg&39;i avtomobili bilan boshlanadi. Asosiy harakatlantiruvchi omillar 1990 yildan beri lityum-ion batareyasi maishiy elektronika, energiya saqlash (maishiy, kommunal xizmatlar) va elektr motor sanoatida keng qo&39;llaniladi.

Ishlab chiqarish ko&39;lamining kattaligi bilan uning ishlashi sezilarli darajada yaxshilandi, narx sezilarli darajada pasaydi. Kelajak. Kimyoviy materiallar.

Batareyaning ishlashi polarizatsiya materiallaridan ta&39;sirlanadi. Katod moddasi lityum nikel marganets kobalti (NMC), lityum nikel kobalt alyuminiy oksidi (NCA), lityum marganets oksidi (LMO) va lityum temir fosfat (LFP) ni o&39;z ichiga oladi; anod materiallarining ko&39;pchiligi grafitdan, og&39;ir avtomashinada og&39;ir avtomobillardan foydalanadi Aylanma hayot, lityum titanat (LTO). NMC va NCA texnologiyasi energiya zichligi yuqori, engil batareyalar bozorida hukmronlik qiladi; LFP ning energiya zichligi past, lekin u yuqori aylanish muddati va xavfsizlik ko&39;rsatkichlaridan foyda ko&39;rdi, bu og&39;ir elektr transport vositalari (ya&39;ni yengil avtomobillar) tomonidan foydalanish istagi Kimyoviy material.

Kimyoviy materiallar turli xil kimyoviy materiallardan foydalangan holda batareyaning narxiga katta ta&39;sir ko&39;rsatadi va ularning narxi 20% ga yetishi mumkin. Batareya quvvati va hajmi. Elektr avtomobil akkumulyatorining quvvati juda farq qiladi, mening mamlakatimdagi uchta kichik elektr transport vositasining batareya quvvati 18 ta.

3 ~ 23 kVt / soat; Evropa va Shimoliy Amerika o&39;rta o&39;lchamli avtomobil akkumulyatori quvvati 23 ~ 60 kVt soat; 75 ~ 100 kVt / soat quvvatga ega yirik avtomobillar akkumulyatori. Batareya quvvati qanchalik katta bo&39;lsa, narx shunchalik past bo&39;ladi. Hisob-kitoblarga ko&39;ra, 70 kVt quvvatga ega chin akkumulyator birligining energiya narxi 30 kVtdan 25% past.

Ishlov berish shkalasi. Ko&39;lamli iqtisodiyotni amalga oshirish uchun Chjan Da qayta ishlash shkalasi yana bir muhim omil hisoblanadi. Hozirgi vaqtda odatiy ishlab chiqarish diapazoni taxminan 0 ni tashkil qiladi.

Yiliga 5 ~ 8 JVt, ishlab chiqarishning katta qismi yiliga 3 GVtni tashkil qiladi. Odatda 20 ~ 75 kVt / soat quvvatga ko&39;ra, bitta elektr transport vositasi hisoblab chiqiladi va bitta zavodning chiqishi yiliga 6000-400 000 batareya paketini qayta ishlashga teng. Hozirgi vaqtda Germaniya, Amerika Qo&39;shma Shtatlari, mening mamlakatim, Hindiston va boshqa joylarda yangi ishlab chiqarilgan yirik akkumulyator zavodlari, shu jumladan Tesla yili 35 GVtga etganida Super Fabrika qurilmoqda.

Zaryadlash tezligi. Hozirgi texnologiya 40 ~ 60 daqiqada 80% zaryadlashi mumkin. Ushbu e&39;tiroz batareya dizaynining murakkabligini qo&39;shdi, masalan, elektrodning qalinligini kamaytirish, bu batareya xarajatlarini oshiradi; batareyaning energiya zichligini kamaytirish, shu bilan batareyaning ishlash muddatini qisqartirish.

AQSh Energetika vazirligining parchalanish bayonotida akkumulyator dizayni 400 kilovatt quvvatga ega bo&39;lishi uchun o&39;zgartirildi, bu batareya narxini oshiradi. Moddiy inqilobning asosiy tendentsiyasi IEA ning parchalanishiga asoslanadi va lityum-ion batareyasi yigirma yil ichida hali ham hukmronlik qiladi, ammo uning kimyoviy materiallari asta-sekin o&39;zgaradi. 2025 yilgacha past kobalt, yuqori energiya zichligi va katodli lityum nikel marganets kobalti (NMC) 811 va boshqalarga ega bo&39;lgan yangi avlod lityum ionli batareyalar va boshqalar.

ommaviy ishlab chiqarishga kirishadi. Grafit anotida oz miqdorda kremniy qo&39;shiladi va energiya zichligi 50% ga oshirilishi mumkin, yuqori kuchlanishga bardosh bera oladigan elektrolit tuzi ham ishlashni yaxshilashga yordam beradi. 2025 yildan 2030 yilgacha bo&39;lgan davrda lityum metall anod uchun katod, grafit / kremniy kompozit materiali, lityum ion batareyasi dizayn bosqichiga kirishi mumkin va hatto energiya zichligi va batareya xavfsizligini yanada yaxshilash uchun qattiq elektrolitlarni kiritishi mumkin.

Bundan tashqari, lityum ion texnologiyasi boshqa energiya zichligi va lityum havo, lityum oltingugurt va boshqalar bilan nazariy xarajatlarni kamaytirish bilan almashtirilishi mumkin. Biroq, ushbu texnologiyalarning rivojlanish darajasi hali ham juda past va haqiqiy ishlash hali ham tekshirilmoqda. 2018 yil 26 iyuldagi Nature jurnalida chop etilgan "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" sarlavhali maqolada lityum-ion batareyaning ishlashi va narxining evolyutsiyasi sekin ekanligi ta&39;kidlangan.

Yuqoridagi muammoga sabab bo&39;lgan qattiqlik quyidagilardan iborat: elektrod materialining kristal tuzilishida saqlanishi mumkin bo&39;lgan zaryad miqdori nazariy maksimalga tez yaqinlashadi; bozorda o&39;sish katta narx pasayishiga olib davom qiyin. Bundan ham yomoni, kobalt va nikel kabi elektrod materiali juda kam va narxi qimmat. Agar yangi o&39;zgarish bo&39;lmasa, 2030 ~ 2037 (yoki undan oldin), kobalt va nikel talabi bo&39;lishi kutilmoqda.

Haddan tashqari hosil. Boshqa tomondan, temir, mis, mis kabi yangi muqobil elektrod materiallari hali ham dastlabki tadqiqot bosqichida. Maqolada materialshunoslar, muhandislar va moliya agentliklari temir, mis va zahiralar kabi boshqa materiallarga asoslangan elektrod materiallari bo&39;yicha tadqiqotlarni ko&39;paytirishga chaqiradi.

Aks holda, elektr transport vositalarining keng ko&39;lamli rivojlanishi cheklanadi. Iqtisodiyot yàn, yàn, yàn (yàn, yàn,. Batareya narxiga kelsak, akkumulyator batareyasi yiliga 70-35 kVt / yil, batareya quvvati 70 ~ 80 kVt / yil va batareya quvvati narxi 70 ~ 80 kVt / soat va 2030 yil narxi 100 ~ 122 AQSh dollari / kVt / soatgacha kamayishi mumkin, Evropa Ittifoqi ($ 1 kVt) bilan. Yaponiyaning narxi ($ 92 / kVt) juda yaqin.

Elektr transport vositalari va yonilg&39;i poezdlari narxi o&39;rtasidagi tafovut asta-sekin kamayadi, ammo akkumulyator va benzin narxi tananing tanasi hajmidan oshadi. Misol uchun, akkumulyatorning narxi 400 dollar / kVt soatga teng, elektromobillar juda raqobatbardosh, yonilg&39;i bilan ishlaydigan transport vositalari esa tejamkor bo&39;ladi. Elektr avtomobil akkumulyatorlarining narxi past bo&39;lsa, benzin yuqori narxga ega va kunlik masofa yuqori bo&39;lsa, kichik yonilg&39;i avtomashinalariga qaraganda tejamkorroq kichik elektr avtomobil yoki plaginli gibrid avtomobilni tanlang.

Misol uchun, akkumulyatorning narxi 120 dollar / kVt soat, benzin narxi bugungi kunga qaraganda yuqori, keyin sof elektromobil uzoq muddatli yurishdan qat&39;i nazar, yanada tejamkor tanlov bo&39;ladi. Agar akkumulyatorning narxi 260 dollar/kVt/soatga teng bo&39;lsa, yurish yiliga 35 000 kilometrdan ortiq bo&39;lsa, neft narxi 1,5 dollar/litrga yetadi, bu yanada tejamkor tanlovdir.

Katta elektr avtobuslar uchun akkumulyator narxi 260 AQSh dollari/kVt/soatdan kam bo&39;lsa, yiliga 4 dan 50 000 kilometrgacha bo&39;lgan elektr avtobuslar yuqori dizel soliq tizimiga ega mintaqada raqobatbardosh hisoblanadi.