Werden Lithiumtitanat-Batterien zu einer neuen Kraft in der New-Energy-Autobatterietechnologie?

Dank der starken Unterstützung von Dong Mingzhu stand die Lithium-Titanat-Batterie plötzlich im Scheinwerferlicht. In der Vergangenheit waren die meisten Menschen nicht mit der kurzfristigen Lithium-Titanat-Batterie mit "Halo-Zusatz" vertraut, die als "außerhalb des Rampenlichts" bezeichnet werden kann. Die unterschiedlichen Ansichten der Menschen zu Lithium-Titanat-Batterien haben jedoch auch viele Kontroversen ausgelöst. Der Schwerpunkt der Kontroverse liegt hauptsächlich darauf, ob "Lithium-Titanat-Batterien in Zukunft zum Mainstream der Batterien werden".

Der Vorsitzende des BYD, Wang Chuanfu, sagte einmal, dass es zwar in einigen Regionen bestimmte Märkte gibt, insbesondere bei extrem niedrigen Temperaturen, diese jedoch nicht so gut sind, wie manche sagen. Es muss auch "interne Fähigkeiten üben"; Huangshilin, Präsident der Ningde-Ära, sagte Reportern auch, dass die Energiedichte von Lithium-Titanat-Batterien relativ niedrig ist und in Zukunft nicht zu weit verbreitet sein wird.

Darüber hinaus sagten andere Leute, die eine negative Meinung vertreten, dass sich die Technologie für schnell aufladbare Kohlenstoff-Negativ-Akkus schnell entwickelt hat, die Energiedichte hoch und die Kosten niedrig sind. In Zukunft wird es zur gängigen Batterietechnologie. Lithium-Titanat-Batterien "haben keine Zukunft".

Befürworter von Lithium-Titanat-Batterien sagen, dass keine Kraftzelle perfekt ist. Das Wort "Mainstream" ist nur ein Hut, der von der Zeit zurückgehalten wurde. Es ist kein Standard für die Beurteilung von Unternehmen. Der Markt ist der "Prüfstein". Geben Sie der neuen Technologie etwas Zeit und Respekt, wenn Sie mit Fakten sprechen, ist dies der Test für die richtigen und falschen Dinge.

Was ist die umstrittene Lithium-Titanat-Batterie?

Erfahren Sie mehr über Lithiumtitanat-Batterien

Nach der Interpretation einschlägiger Experten kann Lithiumtitanat selbst keine Lithiumquellen liefern und kann daher nur in Verbindung mit lithiumhaltigen Elektrodenmaterialien verwendet werden. Wenn Lithiumtitanat eine positive Elektrode ist, kann die negative Elektrode nur eine metallische Lithium- oder Lithiumlegierung sein. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Batteriespannung etwa 1,5 V. Lithiumtitanat kann als negative Elektrode und als positives Elektrodenmaterial wie LiCoO2 oder LiMn2O4 verwendet werden, um eine Batterie mit einer Spannung von etwa 3 V zu bilden.

Obwohl Lithiumtitanat sowohl als negativer als auch als positiver Pol verwendet werden kann, da das Potential von Li + / Li 1,5 V beträgt, gibt es nicht viel Forschung und Anwendung als positives Elektrodenmaterial. Daher bezieht sich die Lithium-Titanat-Batterie, auf die wir uns normalerweise beziehen, im Allgemeinen auf eine Leistungslithium- oder energiespeicherbatterie mit Lithiumtitanat als negativer Elektrode.

Was sind die Vorteile von Lithium-Titanat-Batterien?

Als Strombatterien konzentrieren sich die wichtigsten Anliegen der Verbraucher hauptsächlich auf die fünf Schlüsselindikatoren Sicherheit, Stabilität, Lebensdauer, breite Temperaturbeständigkeit, Ladegeschwindigkeit und Energiedichte. Unter den gegenwärtigen technischen Bedingungen können sich nur Batterien mit ausgewogenen Leistungsindikatoren an die breitere Betriebsumgebung anpassen und gleichzeitig die Sicherheit der Benutzer gewährleisten, die Nutzungskosten senken und die Effizienz der Nutzung erhöhen und so zum Mainstream des Marktes werden . Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Mangan-Säure-Batterien und Lithium-Eisenphosphat-Batterien weisen Lithium-Titanat-Batterien in diesen Aspekten offensichtliche Vorteile auf.

1, gute Sicherheit und Stabilität.

Sobald die herkömmliche Kohlenstoffelektrode mit Lithium gefüllt ist, fällt auf der Oberfläche der Elektrode leicht metallisches Lithium aus, und bei der Reaktion mit dem Elektrolyten entsteht brennbares Gas, das Sicherheitsrisiken mit sich bringt. Das Potential von Lithiumtitanat ist höher als das von reinem metallischem Lithium, und es ist nicht einfach, Lithiumkristallverzweigungen herzustellen. Die Entladespannung ist stabil und daher wird die Sicherheitsleistung von Lithiumbatterien verbessert. Es wurden Tests von Lithium-Titanat-Batterien von Drittanbietern durchgeführt, bei denen festgestellt wurde, dass bei strengen Tests wie Akupunktur, Extrusion und Kurzschluss kein Rauch, kein Feuer und keine Explosion vorhanden sind und die Sicherheit viel höher ist als bei anderen Lithiumbatterien . Daher gibt es auch viele Branchenkenner, die glauben, dass Lithiumtitanat sehr gut für den Einsatz in Bereichen wie der Militärindustrie geeignet ist, die eine hohe Batteriestabilität erfordern.

Die Sicherheit und Stabilität von Elektrofahrzeugen ist der wichtigste Indikator für die Besorgnis der Verbraucher. Egal wie weit der Kilometerstand ist, wenn das Sicherheitsproblem nicht gelöst ist, fahren Verbraucher nur ein Auto ohne Zeitbombe. Und die Supersicherheitsleistung von Lithium-Titanat-Batterien wird zweifellos von den Verbrauchern bevorzugt.

2, schnelle Ladeleistung ist ausgezeichnet.

Lithiumtitanat hat im Vergleich zu kohlenstoffnegativen Elektrodenmaterialien einen höheren Diffusionskoeffizienten von Lithiumionen und kann mit einer höheren Geschwindigkeit geladen und entladen werden. Die Ladezeit wird zwar erheblich verkürzt, die Auswirkungen auf die Lebensdauer sind jedoch gering und die thermische Stabilität ist ebenfalls stark. Dem Test zufolge können mit der neuesten Technologie entwickelte Lithium-Titanat-Batterien in etwa zehn Minuten gefüllt werden, was einen qualitativen Sprung gegenüber herkömmlichen Batterien darstellt.

Eine zu lange Ladezeit war ein schwieriges Hindernis bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen. Im Allgemeinen benötigen langsam aufladende rein elektrische Busse eine Ladezeit von mindestens 4 Stunden, und viele rein elektrische Personenkraftwagen haben eine Ladezeit von bis zu 8 Stunden. Das schnelle Laden von Elektrofahrzeugen ist der Trend in der Zukunft, und die Verbraucher möchten nicht zu viel Zeit damit verschwenden, auf das Aufladen dieser Verbindung zu warten.

3, lange Lebensdauer.

Die Batterielebensdauer bestimmt die Kostenleistung des gesamten neuen Energiefahrzeugs. Dies ist der Hauptwettbewerbspunkt, nachdem das neue Energiefahrzeug künftig nicht mehr subventioniert werden kann. Die Verlängerung der Batterielebensdauer des Autos ermöglicht es den Verbrauchern, es sich zu leisten und es sich zu leisten.

Andere herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien, wie Lithium-Eisenphosphat-Batterien, erfahren während des Gebrauchs einen erheblichen Kapazitätsabfall und eine verkürzte Lebensdauer, was nicht nur den normalen Gebrauch der Benutzer beeinträchtigt, sondern auch die Kosten für den Batteriewechsel erhöht. Diese schlechte Nutzungserfahrung dürfte die Verbraucher von Elektrofahrzeugen abhalten, was der nachhaltigen Entwicklung der neuen Energiefahrzeugindustrie nicht förderlich ist. Lithium-Titanat-Batterien lösen diese Probleme gut.

Wenn eine Lithium-Titanat-Batterie geladen und entladen wird, bewirken die Interkalation und Deinterkalation von Lithiumionen keine Änderung der Kristallstruktur von Lithium-Titanat und haben daher nur geringe Auswirkungen auf die Struktur des Lithium-Titanat-Materials. Aus diesem Grund ist Lithiumtitanat auch als "Material ohne Dehnung" bekannt. Die Lithium-Titanat-Batterie ist der aktuellen Lithium-Eisenphosphat-Batterie mit einer „langsamen Ladung für bis zu 5 Jahre und einer schnellen Ladung für bis zu 2 Jahre“ überlegen. Den Testdaten zufolge beträgt die durchschnittliche Batterielebensdauer das 3.000-fache, und der Lithium-Titanat-Akku kann bis zu 30.000 Mal vollständig geladen und entladen werden. Nach 10 Jahren als Akku kann er als Energiespeicher verwendet werden. 20 Jahre. Dies bedeutet auch, dass die Lithium-Titanat-Batterie den gleichen Lebenszyklus wie das Fahrzeug erreichen kann und der Benutzer die Batterie im tatsächlichen Gebrauch nicht ersetzen muss und die späteren Kosten fast nicht erhöht.

4, breite Temperaturbeständigkeit ist gut.

Die Spinellstruktur von Lithium-Titanat-Batterien weist dreidimensionale Lithium-Ionen-Diffusionskanäle auf, sodass Lithium-Titanat-Batterien bei hohen und niedrigen Temperaturen sehr gut funktionieren. Allgemeine Elektrofahrzeuge haben Probleme beim Laden und Entladen bei minus 10 ° C. Lithium-Titanat-Batterien haben eine gute Temperaturbeständigkeit und eine hohe Lebensdauer. Sie können normalerweise bei minus 50 ° C bis Null bei 60 ° C geladen und entladen werden, ob im gefrorenen Norden oder im heißen Süden. Fahrzeuge sind vom "Schock" der Batterie nicht betroffen und beseitigen die Sorgen des Benutzers.

Diese Vorteile von Lithium-Titanat-Batterien können die Bau- und Personalkosten von Ladestationen erheblich senken und eignen sich besser für die Förderung und Anwendung öffentlicher Verkehrsmittel. Das öffentliche Verkehrssystem ist das "Hauptschlachtfeld" für die Förderung und Anwendung neuer Personenkraftwagen in China. Die Rückmeldungen des Marktes für öffentliche Verkehrsmittel, der derzeit den höchsten Anteil an Neufahrzeugen aufweist, zeigen, dass die Schnelllademethode besser für die tatsächlichen Bedürfnisse des aktuellen Marktes für öffentliche Verkehrsmittel geeignet ist. Ein öffentliches Verkehrsunternehmen in Handan, Provinz Hebei, betreibt seit mehr als zwei Jahren einen neuen Energiebus mit Lithium-Titanat-Batterien. Die für den Bus verantwortliche Person lautet: "Ein Auto kann in 6-10 Minuten gefüllt werden, und die Lücke zwischen Schicht und Ruhe des Fahrers kann gefüllt werden. Gut."

"Schönheitsmangel" der Lithiumtitanat-Batterie

Lithium-Titanat-Batterien haben offensichtliche Vor- und Nachteile. Zum Beispiel ist die Energiedichte relativ niedrig und die Ausdauer ist schwach. Nach dem Testen hat Lithiumtitanat eine Grammkapazität von 160-170 mAh / g, nur die Hälfte des herkömmlichen negativen Elektrodenmaterials aus Graphit, und ein Lithiumpotential von 1,5 V, wodurch die Energiedichte stark verloren geht.

Lithiumbatterien werden durch Lithiumionen aufgeladen und aufgeladen. Lithiumbatterien in verschiedenen Batteriesystemen verbrauchen pro Stunde das gleiche Lithiumelement. Je höher die Energiedichte des Batteriesystems ist, desto höher ist daher die Nutzungsrate von Lithium- und lithiumtitanat-batterien. Die Energiedichte beträgt weniger als die Hälfte der Lithiumeisenphosphatbatterie. Die Nutzungsrate von Lithium ist auch weniger als halb so hoch wie die von Lithiumeisenphosphatbatterien, was nicht nur zu einer ernsthaften Verschwendung von Lithiumressourcen führt, sondern auch zu hohen Kosten für Lithiumtitanatbatterien führt. Darüber hinaus sind die Kosten für Titan hoch, und Probleme wie das Lithium-Titanat-Verfahren müssen ebenfalls dringend gelöst werden. Gegenwärtig betragen die Kosten der Dreifach-Lithium-Titanat-Batterie etwa das 2-3-fache der Kosten der Dreifach-Graphit-Batterie. Die hohen Kosten begrenzen die Menge der installierten Lithium-Titanat-Batterie, die die objektive kurze Platte der technischen Route darstellt.

Entwicklungsstand der Lithium-Titan-Batterie

Obwohl es immer noch einige Mängel bei Lithium-Titanat-Batterien gibt, deuten die erheblichen Vorteile in Bezug auf Sicherheitsleistung, Laden und Entladen sowie Lebensdauer auf die Schmerzen anderer Arten von Leistungszellen auf dem heutigen Markt hin. Gegenwärtig haben inländische Unternehmen, die sich mit der Entwicklung von Lithium-Titanat-Batterien befassen, Silberdrachen, Mikromakro-Energie usw. Mit der zunehmenden Forschung und Entwicklung von Lithium-Titanat durch diese Unternehmen werden auch einige technische Schwierigkeiten allmählich überwunden.

Es versteht sich, dass Yinlong, die die Kerntechnologie von Lithium-Titanat gemeistert hat, eine vierte Generation mit hoher Energiedichte Lithium-Titanat-Batterie, die eine Kostensenkung von 40 <UNK> hat entwickelt hat sich im Vergleich zur dritten Generation, und ein Energiedichte Steigerung von 60 <UNK>. Yinlong beherrschte auch die Kerntechnologie der Wasserstoff- und Titanforschung und -entwicklung, mit der das Problem der Batterieenergiedichte effektiv gelöst werden kann. Derzeit hat Yinlong nicht nur den erfolgreichen Betrieb von Produkten in mehr als 30 Städten in Peking, Shijiazhuang, Handan und Zhuhai erreicht. Es trat auch erfolgreich in überseeische Märkte wie die USA, Deutschland und Frankreich ein. Im Jahr 2015 verkaufte Yinlong im Laufe des Jahres fast 7.000 Bestellungen. Es versteht sich, dass Yinlong in Zukunft auch das Problem der kurzen Laufleistung neuer Energiefahrzeuge durch die Kombination von Lithium-Titanat-Batterien und Brennstoffzellen lösen wird.

Seit vielen Jahren konzentriert sich Micro-Power auf die Forschung und Entwicklung von Kernmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien und die Entwicklung von Lithium-Titanat-Batterien als strategische Hauptausrichtung. Im Jahr 2011 investierte Micro-Power in die erste Schnellladebuslinie in China und erzielte bis 2015 einen Jahresumsatz von 1,5 Milliarden Yuan. Nach jahrelanger Forschung entschied sich Micro-Power für einen porösen Lithium-Titanat-Verbundkohlenstoff, der hohen Strömen und Belastungen standhält hat eine Spinellstruktur als negatives Elektrodenmaterial. Im Jahr 2013 wurde die Schnellladebatterie der zweiten Generation LpCO Lithiumbatterie veröffentlicht, um schnelles zu vermeiden. Der Hochleistungsstrom stellt eine Bedrohung für die Batteriesicherheit dar, kombiniert mit einem Nichtverbrennungselektrolyten, einer Membrantechnologie mit hoher Porosität und hoher Permeabilität und einer intelligenten Thermofluidtechnologie von STL, um die Ladesicherheit zu verbessern. Am 9. Juni 2016 gewann Micro-Power bei der Preisverleihung des „Transformation Innovation Business Award“ der Financial Times den „Low Carbon City Transformation Innovation Achievement Award“ und den „Transformation Innovation Business Excellence Award“. Wurde das einzige chinesische Unternehmen, das für die Zeremonie ausgewählt wurde.

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Obwohl die Debatte der Außenwelt über Lithium-Titanat-Batterien noch nicht aufgehört hat, ist die Kontroverse keine schlechte Sache. Lassen Sie die verschiedenen Stimmen vollständig zum Ausdruck kommen, und die Wahrheit wird immer klarer. Obwohl die Kontroverse um Lithium-Titanat-Batterien den Markt und das Vertrauen der Verbraucher in Lithium-Titanat-Batterien in gewissem Maße beeinträchtigen wird, kann sie auch Investitionsentscheidungen beeinflussen, aber von den fünf Hauptvorteilen von Lithium-Titanat-Batterien, der zukünftigen Lithium-Titanat-Batterietechnologie geht weiter. Durchbruch Neben der Betriebserfahrung von Unternehmen wie Yinlong und Micro-Power in Fahrzeugen mit Lithium-Titanat-Unterstützung kann davon ausgegangen werden, dass Lithium-Titanat-Batterien in Zukunft eine "lebende Kraft" der neuen Energiebatterietechnologie für Kraftfahrzeuge werden können.

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