Entwicklungsperspektiven der Lithiumbatterieindustrie

In diesem Artikel wird die Anwendung von Lithiumbatterien analysiert, die hauptsächlich in Fahrzeugen mit neuer Energie, Elektrofahrrädern, Elektrowerkzeugen und anderen Bereichen eingesetzt werden, und es werden neue und energiesparende Energiekosten bereitgestellt. Unter ihnen hat der Anwendungsbereich neuer Energiefahrzeuge maximal 57% erreicht. Der Anteil von Elektrofahrrädern und Elektrowerkzeugen sowie anderen Anwendungen betrug 14% bzw. 29%. Vor dem Hintergrund einer unzureichenden Versorgung mit nicht erneuerbaren Energien und einer schwerwiegenden Umweltverschmutzung in der Welt bestanden die fünf wichtigsten Entwicklungskonzepte für Innovation, Koordination, Umweltschutz, Offenheit und gemeinsame Nutzung während des 13. Fünfjahresplanzeitraums auf der Förderung der Produktion und Anwendung von neue Energiefahrzeuge statt traditioneller. Mit der stetig steigenden Nachfrage nach neuen Energiefahrzeugen wird die Lithiumbatterieindustrie in naher Zukunft einen großen Marktraum haben.

In den letzten Jahren hat es sich aufgrund der Entwicklungsvorteile der Speicherung und Sauberkeit von Lithiumbatterien zur führenden Batterietechnologie in wichtigen Anwendungsmärkten entwickelt, einschließlich mobiler Geräte, Netzenergiespeicher und Elektrofahrzeuge, unter denen Elektrofahrzeuge die Hauptanwendungsbereiche sind . Gegenwärtig fördert die Welt aktiv die Substitution und Anwendung neuer Energiequellen. Von 2014 bis 2016 ist der weltweite Markt für Lithiumbatteriestrom von 2.831 Mio. USD auf 9,3 Mrd. USD gewachsen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 80%. Mit der Ausweitung der globalen F & E und den Investitionen in neue Energiefahrzeuge wird 2017 voraussichtlich die Marktgröße von Lithiumbatterien mit globaler Leistung 13 Milliarden Yuan überschreiten.

Mit der raschen Erwärmung des globalen Marktes für neue Energieautos haben große hersteller von lithium-ionen-batterien ihr Produktionskapazitätslayout für Autobatterien erweitert, und die Lieferungen haben erheblich zugenommen. Aus inländischer Sicht stieg der Versand von Lithium-Ionen-Batterien in China im Jahr 2014 unter dem Einfluss der raschen Erwärmung des Marktes für neue Energiefahrzeuge im Jahresvergleich um 293,33% auf 5,9 GWh. Mit der kontinuierlichen Freigabe neuer Energiefahrzeuge wird die Inlandsnachfrage nach Leistungsbatterien schnell wachsen. Im Jahr 2016 betrug Chinas Auslieferung von Lithiumbatterien etwa 30,5 GWh, eine Steigerung von 79,41% gegenüber dem Vorjahr, eine Steigerung, die gegenüber dem Vorjahr zurückgegangen ist. Im ersten Halbjahr 2017 hat China Power Lithium Battery 16 GWh ausgeliefert, und es wird erwartet, dass das jährliche Versandvolumen 42,8 GWh erreichen wird.

Im Jahr 2016 gaben zehn inländische börsennotierte Unternehmen, die im Geschäft mit Lithiumbatterien tätig sind, den Betriebsstatus ihres Unternehmens und den Umfang des Geschäfts mit Lithiumbatterien bekannt. Der Betriebsumsatz der chinesischen Xuangaoke Power Lithium-Batterie betrug 4,075 Milliarden Yuan, was 85,64% des Betriebsumsatzes entspricht. Um 90,84% erhöht. Das Geschäft mit Strombatterien des Unternehmens erzielte ein Betriebsergebnis von 2,731 Milliarden Yuan. Die Mengli Power Company von CITIC Guoan erzielte ein Betriebsergebnis von 1,063 Milliarden Yuan, eine Steigerung von 95,89% gegenüber dem Vorjahreszeitraum. Der Umsatz von Chengfei mit integrierten Lithiumbatterien belief sich auf 1,414 Milliarden Yuan, eine Steigerung von 41,41% gegenüber dem Vorjahr. Aufgrund der Politik und der nachgelagerten Nachfrage sollten Unternehmen, die Lithiumbatterien betreiben, auf die Forschung und Entwicklung sowie die Anwendung der Batterieleistung achten, um die umfassende Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens zu verbessern.

(1) Die Betriebsspannung der Einzelbatterie beträgt 3,7 V, was dem Dreifachen der Nickel-Cadmium-Batterie, der Nickel-Metallhydrid-Batterie und dem Zweifachen der Blei-Säure-Batterie entspricht. Dies ist auch ein wichtiger Grund, warum die mit Lithium betriebene Batterie höher ist als die Energie. Wenn daher eine Leistungsbatterie mit der gleichen Spannung gebildet wird, ist die Anzahl der von lithiumbetriebenen Zellen verwendeten Reihen viel geringer als die von Blei-Säure-Zellen und Nickel-Metallhydrid-Zellen. Wenn die Anzahl der Zellen in der Leistungszelle höher ist, ist die Lebensdauer umso schwieriger, je höher die Konsistenzanforderungen der Zellen in der Batterie sind. Nachdem die Batterie während des tatsächlichen Gebrauchs eine Problemanalyse durchgeführt hat, haben im Allgemeinen eine oder zwei der einzelnen Zellen Probleme und verursachen dann Probleme mit der gesamten Gruppe von Batterien. Daher ist es nicht schwer zu verstehen, warum die 48-V-Blei-Säure-Batterie eine höhere Rückkopplung aufweist als die 36-V-Blei-Säure-Batterie. Unter diesem Gesichtspunkt ist Lithiumstrom besser für Leistungsbatterien geeignet. Verwenden. Zum Beispiel benötigen 36 V Lithium nur 10 Monomere, während 36 V Blei-Säure-Zellen 18 Monomerzellen benötigen, dh 3 12 V-Batterien, und jede 12 V Blei-Säure-Zelle hat sechs Einzelzellen oder sechs Monomerzellen.

Lithium-Batterie

Lithium-Batterie

(2) Leichtgewicht, größer als Energie, bis zu 150 H / kg, doppelt so viel wie Nickel-Metallhydrid-Batterien und viermal so hoch wie Blei-Säure-Batterien, sodass das Gewicht ein Drittel bis ein Viertel des Bleigehalts beträgt. Säurebatterien mit der gleichen Energie. Unter diesem Gesichtspunkt verbraucht Lithium weniger Ressourcen. Darüber hinaus können aufgrund der relativ großen Reserven an Elementen, die in Lithium-Mangan-Batterien verwendet werden, die Kosten für Lithium-Batterien im Vergleich zu Blei-Säure- und Nickel-Metallhydrid-Batterien weiter gesenkt werden. Lithiumbatterien für Elektrofahrräder wiegen 2,2 bis 4 kg, Blei-Säure-Batterien wiegen 12 bis 20 kg, Lithium-Elektrogewichte machen etwa ein Viertel bis ein Drittel der Blei-Säure-Batterien aus und sind etwa 10 kg leichter als Blei-Säure-Batterien (36V, 10Ah Batterien). Das Batteriegewicht wurde um 70% reduziert. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs wurde um mindestens 20% reduziert. Darüber hinaus sind allgemeine Lithium-Straßenbahnen einfache Elektrofahrräder. Da Batterien und Fahrzeuge leicht sind, haben Batterien mit derselben Spannung und Kapazität eine längere Laufleistung. Gewöhnliche Elektrofahrzeuge wiegen mehr als 40 Kilogramm, während batteriebetriebene Elektrofahrräder mit Lithiumantrieb 7 bis 26 Kilogramm wiegen. Frauen und ältere Menschen können sich leicht bewegen, das Reiten mit Arbeitskräften ist ebenfalls sehr leicht, die Sportfreizeit und beides. (3) Klein, bis zu 400 W / L und halb bis ein Drittel der Größe einer Blei-Säure-Batterie. Bietet eine vernünftigere Struktur und eine schönere Form der Designbedingungen, des Designraums und der Möglichkeiten. In dieser Phase waren die Designideen der Designer aufgrund der Beschränkungen des Volumens und des Gewichts von Blei-Säure-Batterien stark eingeschränkt, was dazu führte, dass die derzeitige Phase von Elektrofahrrädern in der Struktur und dem Erscheinungsbild von "tausend Autos" ähnlich wie einander und eintönig. Die Verwendung von Lithiumbatterien bietet Designern mehr Platz und Bedingungen, um Designideen und Designstile anzuzeigen. Natürlich führt dies auch zu verschiedenen Größen von Lithiumbatterien für Elektrofahrräder, was der Entwicklung von Lithiumbatterien nicht förderlich ist. Die lithiumbetriebene Batterieindustrie muss auch so schnell wie möglich nationale Standards für Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrräder formulieren, um den Ersatz von Blei-Säure-Batterien durch Lithium-Elektro-Batterien im Bereich Elektrofahrräder zu beschleunigen. Natürlich sind Lithiumbatterien unterschiedliche Materialien im kontinuierlichen Entwicklungsprozess, und das Volumen der Batterien in unterschiedlichen Prozessen ist sehr unterschiedlich. Die Vereinheitlichung ist ebenfalls ein schwieriger Punkt.

(4) Die Zykluslebensdauer ist lang und die Anzahl der Zyklen kann das 1000-fache erreichen. Bei einer Kapazitätserhaltung von 60% können 100% der Batteriebatterien mehr als 600 Mal gefüllt und entladen werden, mit einer Nutzungsdauer von bis zu 3-5 Jahren und einer Lebensdauer von etwa dem Zwei- bis Dreifachen der Lebensdauer von Blei-Säure Zellen. Mit der Innovation der Technologie und der Verbesserung der Ausrüstung wird die Batterielebensdauer immer länger und der Preis immer höher. (5) Niedrige Selbstentladungsrate von weniger als 5% pro Monat.

(6) Ermöglichen Sie einen weiten Betriebstemperaturbereich und eine gute Leistung bei niedrigen Temperaturen. Lithiumbetriebene Batterien können zwischen -20 ° C und +55 ° C arbeiten, besonders geeignet für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen, während wässrige Batterien (wie Blei-Säure-Batterien) Nickel-Metallhydrid-Batterien) haben niedrige Temperaturen. Aufgrund der schlechten Liquidität der Elektrolyte wird die Leistung stark verringert.

(7) Es gibt keinen Memory-Effekt, sodass Sie vor jeder Aufladung keine Nickel-Cadmium-Batterien und Nickel-Metallhydrid-Batterien entladen müssen. Sie können sie jederzeit und überall aufladen. Die Tiefe des Ladens und Entladens des Akkus hat nur geringe Auswirkungen auf die Lebensdauer des Akkus und kann vollständig aufgeladen werden. Unser Zyklustest ist voll aufgeladen.

(8) Es ist besonders für Leistungszellen geeignet. Zusätzlich zur Hochspannung von Lithiumzellen können die Schutzplatten von Lithium-Power-Batterien eine hochpräzise Überwachung und ein intelligentes Management jeder einzelnen Zelle mit geringem Stromverbrauch durchführen. Es verfügt über eine perfekte Überladung, Überentladung, Temperatur, Überstrom, Kurzschlussschutz, Verriegelungs-Selbstwiederherstellungsfunktion und eine zuverlässige ausgeglichene Ladefunktion, die die Lebensdauer des Akkus erheblich verlängert. Andere Arten von Batterien (wie Blei-Säure-Batterien) sind aufgrund der Batteriekonsistenz, des Ladegeräts usw. während des Gebrauchs (aus verschiedenen Gründen wie Kosten usw.) anfällig für Probleme wie Überladung und Überentladung der Batterie. Jede einzelne Zelle kann nicht in einem Blei-Säure-Akku überwacht und geschützt werden.

(9) Unverschmutzte Batterien mit Lithiumantrieb enthalten keine giftigen Substanzen. Sie werden daher als "grüne Batterien" bezeichnet und vom Staat unterstützt. Mit Blei-Säure-Batterien und Cadmium-Nickel-Batterien in Gegenwart von Schadstoffen wie Blei und Cadmium wird der Staat zwangsläufig die Aufsicht und das Management verstärken (die Beseitigung von Exportsteuervergünstigungen für Blei-Säure-Batterien, die Erhöhung der Steuern auf Blei-Ressourcen und die Exportbeschränkungen von Blei-Säure-Elektrofahrrädern) und den entsprechenden Unternehmen. Die Kosten werden ebenfalls steigen. Obwohl Lithiumbatterien nicht kontaminiert sind, werden sie unter dem Gesichtspunkt der Ressourcenschonung betrachtet. Die Rückgewinnung von Lithiumbatterien, die Sicherheit beim Recycling und die Kostendeckung müssen ebenfalls berücksichtigt werden. (10) Es bestehen potenzielle Sicherheitsrisiken. Aufgrund der hohen Energie von Lithiumbatterien und der schlechten Materialstabilität ist Lithiumstrom anfällig für Sicherheitsprobleme. Die weltbekannten Hersteller von Akkus für Mobiltelefone und Notebooks (positive Materialien sind Lithium-Cobalt-Säure und ternäre Materialien), japanische Unternehmen wie Sanyo und Sony fordern, dass die Explosionsrate von Batterien unter 40 ppb (eine Milliardstel einer Milliarde) kontrolliert wird ). Inländische Unternehmen können ppm (eine Millionstel Million) erreichen, und die Kapazität von Energiezellen ist mehr als hundertmal so hoch wie die von Mobiltelefonen. Daher sind die Sicherheitsanforderungen für Lithiumstrom extrem hoch. Obwohl Lithium-Kobalt-Säure-Batterien und Triplex-Batterien die Vorteile eines geringeren Gewichts und einer geringeren Größe aufweisen, sind sie nicht für den Einsatz in Elektrofahrzeugen geeignet.

(11) hohe Preise; Lithiumbatterien mit der gleichen Spannung und Kapazität kosten das 3-4-fache der Blei-Säure. Mit der Ausweitung des Marktes für Lithiumbatterien, der Kostensenkung, der Leistungsverbesserung und dem Preisanstieg für Blei-Säure-Batterien dürfte der Preis für Lithium-Batterien über Blei-Säure-Batterien liegen.

Im Allgemeinen beträgt die Batteriespannung des Mobiltelefons 3,7 V, die Spannung des allgemeinen Ladegeräts jedoch 5 V, hat jedoch keinen Einfluss auf die Verwendung, da kein 3,7-V-Ladegerät für Mobiltelefone verkauft wird. Laden Sie keine neuen Batterien auf

Für die "Aktivierung" neu gekaufter Lithium-Ionen-Batterien gibt es viele Argumente: Die Ladezeit muss 12 Stunden überschreiten und dreimal ausgeführt werden, um die Batterie zu aktivieren. Diese "die ersten drei Ladungen sollten länger als 12 Stunden aufgeladen werden" ist offensichtlich eine Fortsetzung von Nickelbatterien (wie Nickelcadmium und Nickelwasserstoff). Man kann also sagen, dass diese Aussage am Anfang falsch dargestellt wurde. Die Lade- / Entladeeigenschaften von Lithiumbatterien und Nickelbatterien sind sehr unterschiedlich, und es kann sehr deutlich werden, dass alle ernsthaften formalen technischen Daten betonen, dass Überladung und Überentladung Lithiumbatterien, insbesondere flüssige Lithiumionenbatterien, großen Schaden zufügen Das Aufladen erfolgt am besten nach Standardzeit und Standardmethoden, insbesondere ohne Überladung für mehr als 12 Stunden.

Muss der Akku aktiviert werden? Die Antwort lautet ja, es muss aktiviert werden! Dieser Vorgang wird jedoch vom Hersteller durchgeführt und hat nichts mit dem Benutzer zu tun. Der Benutzer kann es nicht abschließen. Der wahre Aktivierungsprozess für Lithiumbatterien ist folgender: Die Lithiumionenbatteriehülle injiziert den Elektrolyten - die Dichtung - in eine Ladung mit konstantem Druck und entlädt sich dann, so dass mehrere Zyklen durchgeführt werden, so dass die Elektrode vollständig durchdrungen ist und die Der Elektrolyt ist vollständig aktiviert, bis die Kapazität erreicht ist. Dies ist der Aktivierungsprozess - die Aufteilungskapazität, dh der lithium-ionen-akku wurde nach der Fabrik in der Hand des Benutzers aktiviert. Darüber hinaus erfordert der Aktivierungsprozess einiger dieser Batterien, dass sich die Batterie in einem geöffneten Zustand befindet. Nach der Aktivierung wird es versiegelt. Wie können Sie ein zentrales Produktionsgerät fertigstellen, es sei denn, Sie haben es?

Warum wird in einigen Produktanweisungen jedoch empfohlen, die ersten drei Male zu verwenden, um das Mobiltelefon vollständig aufzuladen und zu entladen? Ist das nicht Aktivierung? Tatsächlich wird die Batterie, wenn sie geliefert, dann verkauft und dann in die Hände des Benutzers gegeben wird, einen Zeitraum von einem Monat oder mehreren Monaten durchlaufen, so dass das Elektrodenmaterial der Batterie " Passivierung ", wenn die Kapazität niedriger als normal ist. Die Nutzungsdauer wird ebenfalls verkürzt. Lithiumbatterien lassen sich jedoch leicht aktivieren. Solange der Akku nach 3-5 normalen Lade- und Entladezyklen aktiviert ist, kann der Akku aktiviert und die normale Kapazität wiederhergestellt werden. Aufgrund der Eigenschaften der Lithiumbatterie selbst wird festgestellt, dass sie fast keinen Memory-Effekt hat. Daher erfordert die neue Lithiumbatterie des Benutzers während des Aktivierungsprozesses keine speziellen Methoden und Geräte.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.