Analyse: Die rasante Entwicklung der Batterietechnologie und die Klassifizierung neuer Energiebatterien

Die offizielle Eröffnung der Beijing Motor Show mit dem Thema "Definieren Sie ein neues Leben für Autos" zog auch Automobilunternehmen und Marken aus der ganzen Welt an.

Die diesjährige Automobilausstellung zeigt insgesamt 1.022 Fahrzeuge, davon 174 Neufahrzeuge, auf die 17% entfallen. Es ist ersichtlich, dass neue Energiefahrzeuge im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit großer Automobilunternehmen stehen und Technologien, Konzepte und innovative Produkte für neue Energiefahrzeuge ebenfalls vollständig zur Schau gestellt werden. Zur Öffentlichkeit.

Laut ausländischen Medienberichten hat das Northwest Pacific National Laboratory eine neue Batterieelektrolytformel entwickelt, die darauf abzielt, die Batterielebensdauer und die Batteriekapazität zu verlängern und damit die Laufleistung von Elektrofahrzeugen zu erhöhen.

Die Forscher fügten dem Elektrolyten ein fluoriertes Lösungsmittel hinzu, und das Lithiumsalz wird zu einem Versalzungscluster, der in der Lösung ein lokales kugelförmiges Lithiumsalz hoher Konzentration bilden kann, um zu verhindern, dass der Elektrolyt korrodiert, wodurch die Bildung von Lithiumkristallverzweigungen vermieden wird.

Wenn Lithiumkristallzweige kristallisiert werden, ähneln die von den Kristallen gebildeten Kristallzweige oder Verzweigungsstrukturen Schneeflocken und Frostblumen. Lithiumkristallzweige können leicht zu einem Kurzschluss der Batterie führen, was sich auf die Lebensdauer der Batterie auswirkt.

Das Elektrolytkonzept der Batterie wurde am Laborbatteriekern getestet, aber die Größe des Kerns entspricht nur der Größe einer Uhrenbatterie. Im Vergleich zu herkömmlichen Elektrolytbatterien, die nach 100 Aufladungen die Batteriekapazität beibehalten können, können neu entwickelte Elektrolyte 700 Lade- und Entladevorgängen standhalten, wodurch die Batterielebensdauer mehr als siebenmal beträgt.

Die Palette der Elektrofahrzeuge war schon immer ein großes Hindernis für ihre Entwicklung. Obwohl das neue Elektrolytkonzept derzeit nicht auf Batterien von Elektrofahrzeugen angewendet werden kann, haben wir die rasante Entwicklung der Batterietechnologie gesehen.

Batterie als wichtiger Bestandteil neuer Energie bestimmt ihre Leistung in hohem Maße die Gesamtleistung von Fahrzeugen. Welche Arten von gängigen neuen energiebatterien sind auf dem Markt und welche Eigenschaften? Lassen Sie uns Bilanz ziehen.

Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Viele Fahrzeuge verwendeten Lithium-Eisenphosphat-Batterien als energiespeicher, bevor Elektrofahrzeuge 2017 auf dreidimensionale Lithiumbatterien umstellten.

Die Lebensdauer von Lithiumeisenphosphatbatterien ist relativ lang. Unter normalen Umständen kann die Recycling-Lebensdauer das 2.000-fache erreichen. Und seine thermische Stabilität ist unter allen Lithiumbatterien am besten. Sein elektrischer Peak kann 300-500 ° C erreichen, und nach 500 ° C beginnt sich die innere chemische Zusammensetzung aufzulösen, was auch seine Sicherheit gewährleistet.

Darüber hinaus sind die Kosten für Lithiumeisenphosphatbatterien niedrig, und die Kosten für Batterien machen einen großen Teil eines reinen Elektroautos aus. Die Reduzierung der Batteriekosten spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Fahrzeugen.

Lithiumeisenphosphatbatterien haben zwar einige Vorteile, aber auch einige Mängel, so dass sich Elektroautohersteller den ternären Lithiumbatterien zugewandt haben. Seine Energiedichte ist relativ gering. Wenn eine bestimmte Kilometerleistung erreicht werden soll, benötigt es ein höheres Fahrzeuggewicht, was für die Kontrolle des Energieverbrauchs offensichtlich ungünstig ist.

Insbesondere die Subventionen für Chinas neue Energiepolitik haben unterschiedliche Subventionsbeträge für unterschiedliche Kilometer. Aufgrund der Einschränkungen ihrer eigenen Eigenschaften ist es jedoch schwierig, die Energiedichte von Lithiumeisenphosphatbatterien zu erhöhen, so dass sie allmählich durch ternäre Lithiumbatterien ersetzt werden.

Eine ternäre Lithiumbatterie ist eine Lithiumbatterie, die ein ternäres Nickel-Kobalt-Mangan-Kalium-Kathodenmaterial als positives Elektrodenmaterial verwendet. Sein größter Vorteil ist die hohe Energiedichte, die bis zu 200 kWh / kg erreichen kann. Dies ist eine große Hilfe für das leichte Design der Karosserie. Und mit der rasanten Entwicklung der Batterieindustrie ist der Preis an einen Ort gekommen, den die Hersteller allgemein akzeptieren können.

Die Nachteile der ternären Lithiumbatterie liegen jedoch ebenfalls auf der Hand. Seine Zersetzungstemperatur beträgt etwa 250-350 ° C. Die Zersetzung interner chemischer Komponenten setzt Sauerstoffmoleküle frei. Unter Einwirkung hoher Temperaturen verbrennen die inneren Elektrolyte schnell. Daher besteht für die Batterie die Gefahr einer Selbstentzündung oder Explosion. Mit dem Fortschritt der Technologie und der breiten Anwendung von Keramikmembranen wurde jedoch das Sicherheitsproblem von Lithiumbatterien mit drei Elementen effektiv verbessert.

Obwohl Nickel-Metallhydrid-Batterien heutzutage selten erwähnt werden, dominierten sie früher den Markt für Elektroautos. Der weltweite Gesamtabsatz von HEV, das mit Nickel-Metallhydrid-Batterien ausgestattet ist, hat ebenfalls 10 Millionen Fahrzeuge erreicht. Derzeit sind mit Ausnahme der Modelle von Toyota nur wenige andere Modelle mit solchen Batterien ausgestattet.

Nickel-Metallhydrid-Batterien sind eine Art Batterie mit guter Leistung. Sie sind hauptsächlich in Hochspannungs-Nickel-Metallhydrid-Batterien und Niederspannungs-Nickel-Metallhydrid-Batterien unterteilt. Derzeit sind die neuen Energiefahrzeuge, mit denen wir in Kontakt stehen, Niederspannungs-Nickel-Metallhydrid-Batterien.

Seine Energiedichte unterscheidet sich nicht wesentlich von der gewöhnlicher Lithiumzellen, aber da der Monomerdruck der Zelle nur 1,2 V beträgt, ist das Batterievolumen viel größer als das von Lithiumzellen, wenn eine bestimmte Spannung erforderlich ist.

Am Ende muss gesagt werden, dass Wasserstoffbrennstoffzellen auf dem Prinzip der Rückreaktion von elektrolytischem Wasser beruhen. Wasserstoffbrennstoffzellen haben die Vorteile einer hohen Energieumwandlungseffizienz, keiner Verschmutzung, langen Lebensdauer und eines reibungslosen Betriebs. Sie verursachen keine Schadstoffemissionen, da das Produkt, mit dem sie reagiert, Wasser ist.

Obwohl Wasserstoffbrennstoffzellen so viele Vorteile haben, liegen auch ihre Nachteile auf der Hand. Die Anforderungen an Lagerung und Transport sind relativ hoch, und aufgrund der brennbaren und explosiven Eigenschaften von Wasserstoff erfordert der Transportprozess die Verlegung spezieller Rohrleitungen.

Gegenwärtig sind die unterstützenden Einrichtungen für den Transport und die Übertragung von Wasserstoffbrennstoffzellen jedoch noch nicht perfekt, so dass Wasserstoffbrennstoffzellen nicht weit verbreitet sind.

Die rasche Entwicklung neuer Energiefahrzeuge kann nicht von der Unterstützung der Batterietechnologie getrennt werden, und die Fähigkeit, die Batterielebensdauer zu lösen, ist zum Schlüssel des Problems geworden.

Mit der Entwicklung der neuen Elektrolyttechnologie im Northwest Pacific National Laboratory wird davon ausgegangen, dass mehr Batterietechnologie entwickelt wird und die Reichweite der Batterien nicht mehr der Schmerzpunkt bei der Entwicklung neuer Energiefahrzeuge sein wird.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.