22 Jahre Batterieanpassung

Lithiumeisenphosphat VS. ternäre VS. festes Lithium: Was ist die Zukunft von Power-Batterien?

Oct 08, 2019   Seitenansicht:564

Heute ist unter der Anleitung der Entwicklung von Elektroautos der Fortschritt der Leistungsbatterie für alle sichtbar. Derzeit sind hauptsächlich zwei Arten von Batterien auf dem Markt, die ternären Lithiumbatterien und die Lithiumeisenphosphatbatterien. Das große Potenzial für Festkörperbatterien wird den Menschen immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt.

Januar 2017-7 Charge der neuen Energie-Autobatterie des empfohlenen Verzeichnisautos als Analyse:

Nur 2017 haben die neuen Energiefahrzeuge des Landes nachdrücklich unterstützt und nur 2017 16 entsprechende Richtlinien eingeführt. Die neuen Energiefahrzeuge nutzten auch die rasante Entwicklung mit dem Wind. Der Markt in diesem Jahr wird voraussichtlich 700000 neue Energieautos produzieren und verkaufen, um die Nachfrage nach Power-Batterien weiter zu steigern. Nach den vorgelagerten Rohstoffpreisen und den OEMS-Preisen unter doppeltem Druck erwartet der Markt jedoch, dass nach einer kurzen Boom-Phase Kosten und technische Leitlinien dazu führen werden, dass Power Battery in die Umstrukturierung der Branche eintreten wird.

Einer der wichtigsten Engpässe bei Fahrzeugen mit neuer Energie ist die Reichweite der Batterie. Vor diesem Hintergrund fördern der nationale Aktionsplan zur Förderung der Entwicklung von Kraftfahrzeugbatterien, die Roadmap für Energieeinsparung und neue Energie für die Kraftfahrzeugtechnologie usw. den Einsatz Für Batterien mit hoher Energiedichte wurde kürzlich der Katalog für industrielle Leitlinien für Auslandsinvestitionen (2017 Jahre) vorgeschlagen, um die Beschränkungen für Joint Ventures für reine Elektrofahrzeuge zu beseitigen und die Anteile von Automobilelektronik- und Leistungsbatterien zu beschränken von Batterien mit hoher Energiedichte.

Gegenwärtig können die meisten inländischen Neufahrzeuge mit Lithiumeisenphosphat (BYD) und ternären Lithiumbatterien eine Reichweite von Pkw von 200 km erreichen, die durchschnittliche Energiedichte des Batteriesystems beträgt jedoch nur 115 wh / kg.

Im März 2017 haben das staatliche Industrieministerium und andere vier Ministerien gemeinsam den "Aktionsplan zur Förderung der Entwicklung von Autobatterien" herausgegeben und darauf hingewiesen, dass im Jahr 2020 eine neue Energie für das ShenChi-Monomerverhältnis mit Lithium-Ionen-Leistung von mehr als 300 wh / kg erforderlich ist um ein spezifisches Energiesystem zu erreichen 260 wh / Kg.

Lithiumeisenphosphat

Lithiumeisenphosphatbatterien unter Verwendung von Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) als Anodenmaterial.

Lithiumeisenphosphatkristalle in P - festem O - Schlüssel, so dass bei Nullspannung keine Leckage auftritt, wenn sie unter Hochtemperaturbedingungen gelagert werden oder bei sehr hoher Sicherheit überladen werden, können schnell aufgeladen werden, hohe Entladeleistung, kein Speichereffekt, hohe Lebensdauer und Die Nachteile für die Niedertemperaturleistung sind schlecht, die Abgriffsdichte des Anodenmaterials ist gering, die Energiedichte ist gering, die Ausbeute des Produkts und die Konsistenz sind ebenfalls fraglich.

lithium-eisenphosphat-batterien werden benötigt, ohne dass Rohstoffe importiert werden müssen, liefern angemessene, stabile Preise, die Kosten sind relativ niedrig. Der Zyklus der Phosphorsäure-Lithium-Batterie-Lebensdauer ist weitaus länger als bei der ternären Lithium-Batterie.

Nachteile: Niedrigtemperaturbedingungen (Lufttemperatur liegt unter - 10 ° C), Phosphatlithiumbatterie zerfällt sehr schnell, nach weniger als 100-facher Lade- und Entladezirkulation sinkt die Batteriekapazität auf 20% der ursprünglichen Kapazität, die Verwendung des kalten Bereichs und Grundisolierung. Die Abgriffsdichte des Anodenmaterials ist gering, die Energiedichte ist gering, die Ausbeute des Produkts und die Konsistenz sind ebenfalls fraglich.

Monomerenergiedichte der Lithiumeisenphosphatbatterie von 140 Wh / kg, bereits nahe an den theoretischen Grenzen von 170 Wh / kg.

Die ternäre Lithiumbatterie

Der vollständige Name der ternären Lithiumbatterie lautet "Ternäres Material für Batterien" und bezieht sich im Allgemeinen auf die Verwendung von ternärem Nickel-Kobalt-Mangansäure-Lithium (Li (NiCoMn) O2, gleitendem) Lithium-Nickel oder Kobaltaluminat (NCA) ternären Kathodenmaterial von Lithium-Ionen-Batterien, Nickelsalz , Mangan- und Kobaltsalzsalz als Verhältnis von drei verschiedenen Komponenten zu unterschiedlicher Einstellung, sogenannte "drei Yuan".

Vorteile: Drei Yuan bei der Niedertemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien unter der Bedingung von - 30 ° C können die normale Batteriekapazität beibehalten, um die Nutzungsbedingungen der nördlichen kalten Region zu erfüllen. Drei Yuan Batterie-Energiedichte von 180 Wh / kg und viel Raum für Verbesserungen in der Zukunft.

Die Nennspannung kann 3,6 3,8 V erreichen, höhere Energiedichte, Hochspannungsplattform, hohe Abgriffdichte, große Reichweite, die Ausgangsleistung ist größer.

Fehler: Unter den Bedingungen hoher Temperatur kann das ternäre Material der ternären Lithiumbatterien eine Zersetzung bei 200 ° C verursachen. Bei hohen Temperaturen tritt leicht das Phänomen der Verbrennung oder Explosion auf.

In Bezug auf die Herstellungskosten sind die ternären Lithiumbatterien, die für die Kobaltelementressourcen in unserem Land nach Übersee benötigt werden und am stärksten von der Marktvolatilität betroffen sind, sehr hoch, sodass die Kosten für ternäre Lithiumbatterien hoch sind.

Ternäre Lithiumbatterieprodukte sind ausgereift, die Modelle der Tesla-Modellreihe haben einen Durchbruch erzielt, das Modell3 skaliert bald den Umsatz, weiteres Argument ternäre Lithiumbatterie Machbarkeit von. Modell3 mit neuen Batterien, 21700 im Vergleich zu 18650 batterien im Aussehen ändern sich lange dick, die Energie Die Dichte wird um 20% erhöht, die Kapazität der einzelnen Batterien beträgt 3 bis 4,8 Ah, was einem starken Anstieg von 35% entspricht. Es besteht kein Zweifel daran, dass die derzeitige ternäre Lithium-Batterie für die gängigen Produkte bestimmt ist.

Festkörper-Lithiumbatterie

Neben dem Mainstream auf dem Markt werden heute ternäre Lithiumbatterien und Lithiumeisenphosphatbatterien, die von Menschen zunehmend ernst genommen werden, als Batteriestar der Zukunft bezeichnet.

Die traditionelle Flüssiglithiumbatterie war als "Schaukelstuhlbatterie" bekannt, die Enden des Schaukelstuhls für die positiven und negativen Pole der Batterie, für flüssigen Elektrolyten in der Mitte. Lithiumion als Athlet, der an beiden Enden hin und her läuft Von einem Schaukelstuhl, Lithium-Ionen von der positiven zur negativen zur positiven Bewegung im Prozess, ist der Lade- und Entladevorgang der Batterie abgeschlossen. Und Festkörperbatterien für Festkörperelektrolyte mit Dichte und Struktur ermöglichen mehr geladene Ionen, die bei gesammelt werden Ein Ende leitete einen größeren Strom, um die Batteriekapazität zu erhöhen.

Aus technischer Sicht ist die Erhöhung der Energiedichte der ternären Lithiumbatterie relativ schwierig, die Erhöhung der Energiedichte der Festkörperlithiumbatterie theoretisch praktikabler. Ist ein Anstieg der Festkörperlithiumbatteriespannungsplattform, ist Festelektrolyt häufiger als organischer Elektrolyt breites elektrochemisches Fenster, ist förderlich, um die Energiedichte der Batterie weiter zu verbessern, 2 es ist ein Festelektrolyt, der das Wachstum von Lithiumdendriten abschneiden kann, Materialumfang des Anwendungssystems, für die neue Li-Ionen-Batterie mit höherer Energiedichte der Weltraumtechnologie Grundlage.Drei sind alle Festkörper-Lithiumbatterie-Energiedichte von etwa 400 Wh / kg, Strom schätzt den maximalen potenziellen Wert von 900 Wh / kg, mehr als 100% des Verbesserungsbedarfs.

Festkörper-Lithiumbatterien auf der Basis von Lithiumbatterien haben die Vorzüge der traditionellen Vererbung, Sicherheit, eines massiven Fortschritts bei der Energiedichte usw. Gegenwärtig kann die Forschung und Entwicklung von Festkörperlithiumbatterien eine grundlegende Energiedichte von bis zu 300 ° C liefern 400 wh / kg, es wird erwartet, dass als nächste Generation der hohen Energiedichte der Energie- und energiespeicherbatterietechnologie wichtige Entwicklungsrichtung ist, ist der Konsens von Wissenschaft und Industrie.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der technische Weg für Lithiumeisenphosphat ersetzt wird, die ternäre Lithiumbatterietechnologie zum Mainstream geworden ist, Festkörperlithiumbatterien oder neue Lithiumionenbatterietechnologien das ternäre Lithium schrittweise ersetzen.

In Zukunft hängt die Gesundheit und der großtechnische Einsatz neuer Energiefahrzeuge in hohem Maße von der hohen Sicherheit und dem hohen Umfang der Unterstützung von Leistungsbatterien ab. Gegenwärtig wird sich der Fortschritt der Technologie für Kraftfahrzeugbatterien mit neuer Energie durch die Konkurrenz durch die nationale Politik und den externen Druckantrieb verdoppeln , die erfordert, dass die bestehende ternäre Lithium-Power-Batterietechnologie weiter verbessert wird, braucht auch eine neue Lithium-Ionen-Batterietechnologie und einen technologischen Durchbruch, um die disruptive Innovation zu realisieren. Gesagt, Power Battery Enterprise, jetzt ist die beste Zeit, ist es auch das Schlechteste.

Das letzte: Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie und Blei-Säure-Batterien umfassender Vergleich der beiden

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