Detalles sobre los tres pecados de las baterías de litio y las pilas de combustible

Las pilas son como la ropa, algunas se ven bien, pero no se pueden usar; Algunos de ellos no son bonitos, pero se pueden usar.

Las baterías de litio en el mercado de las baterías en los últimos 20 años, realmente es un gran rojo. Productos pequeños a digitales, pulseras inteligentes, vehículos de energía media a nueva, centrales eléctricas de gran tamaño a almacenamiento de energía, ningún lugar para desaparecer. Esto se debe al hecho de que las baterías de litio pueden ser los únicos productos de batería con una combinación de características de potencia y energía y tecnología madura.

Para el origen de las baterías de litio, no voy a dar más detalles, pero un punto a mencionar, las baterías de litio son absolutamente un milagro de la historia de las baterías, es el mejor ejemplo de la sinergia positiva del mercado y la tecnología.

Entre las baterías que se pueden producir a gran escala, la madurez técnica de las baterías de litio y las baterías de plomo-ácido es la más alta para las baterías de litio, y la estandarización industrial es la más fuerte. En otras palabras, las baterías se pueden producir directamente mediante la adquisición directa de líneas de producción a través de capital. Aunque todavía hay mucho margen de mejora en el proceso, pero ahora, las baterías de iones de litio son sin duda la mejor opción para los vehículos eléctricos, pero creo que esa no es la elección final.

Los tres pecados de las baterías de iones de litio: límite de energía, dificultad para reciclar y peligros para la seguridad.

La densidad energética de las baterías de litio es el tema más preocupante del mercado. La preocupación se debe a que está directamente relacionada con la gama de vehículos eléctricos. Pero es difícil aumentar la densidad de energía y no voy a insistir mucho en eso.

¿Quién es el mercado futuro de los tres pecados del litio y las pilas de combustible?

Cuando se trata de reciclaje, creo que es el problema que hay que afrontar y resolver en el futuro. He investigado, podemos encontrar baterías secas viejas abandonadas, baterías de teléfonos celulares en el basurero de la comunidad, pero nunca podemos encontrar el dinero para calcular la batería. Es bien sabido que se pueden vender baterías de plomo-ácido. Esto se debe a que la batería de plomo-ácido tiene al menos un 30% de residuo después de la falla. Sin embargo, las baterías de litio no lo son y el valor residual no es alto, lo que significa que la recuperación de la batería puede no ser una iniciativa de mercado. Entonces se convierte en una pregunta realista quién pagará la factura. Si materiales como el fosfato de litio y cobalto siguen siendo rentables en papel en el proceso de reciclaje, es posible que el fosfato de litio y hierro necesite subvenciones. El bajo valor residual provocado por los bajos costes y la no reciclabilidad puede ser un arma de doble filo provocada por la tecnología de fosfato de hierro y litio. Quizás a veces, la no-cíclicaidad económica es más seria que la no-cíclica técnica.

Peligros para la seguridad, la gente ve la benevolencia, la sabiduría ve la sabiduría. Desde mi punto de vista personal, cualquiera que ya no discuta la seguridad a nivel sistémico es un gamberro. Sin embargo, la realidad es que las baterías eléctricas requieren una alta densidad de capacidad y son bastante sensibles a los costos. Como producto, es una gran inversión en esta dirección. Los fabricantes no son inteligentes. Es mejor decirle directamente a la gente qué tan alto es el kilometraje o qué tan bajo es el precio. Más rentable. El camión de combustible también es un dilema, y el desempeño de seguridad sobresaliente no es tan bueno como el gran espacio, apariencia, marca dura, bajo consumo de combustible y grandes concesiones. Debido al problema de seguridad, siempre habrá una cierta probabilidad de que gastar mucha experiencia para hacer algo que los clientes no sientan, no necesariamente todos los fabricantes estarán dispuestos. Al igual que una cámara, lo más probable es que se centre en los píxeles. Aunque los píxeles altos no significan que la calidad de la imagen deba ser buena, puede que sea peor, pero el mercado es muy aceptable. Por supuesto, los fabricantes harán algunas pruebas de seguridad, pero incluso si prueban 100 casos, habrá 101 casos. Esto es lo que llamamos accidente. Por tanto, no podemos escatimar esfuerzos en el tema de la seguridad. En la nueva tecnología de vehículos de energía todavía es inmadura en la actualidad, siempre habrá riesgos de seguridad.

El grupo de problemas de la batería de litio no puede resolver, si se puede resolver, entonces la batería de iones de litio no existe.

Mucha gente está trabajando duro para solucionar el problema de las baterías de litio, pero de hecho, creo firmemente: el problema de las baterías de litio no se puede solucionar.

En 2000, cuando compré mi primer teléfono, quedé muy impresionado. Usé baterías de hidruro metálico de níquel. Se necesitan 18 horas para realizar la primera carga, y también se requiere el uso de electricidad para cargar. Entonces, para el 2008, alguien me seguía preguntando, portátil nuevo, ¿con la primera carga no cobro 12 horas?

Si usa un sustantivo para describir el problema anterior, entonces todos sabrán que este es el "efecto memoria" de la batería. Cuando hace 10 años, el efecto memoria no era uno de los principales puntos de venta de las baterías de litio.

Se pueden solucionar algunos problemas de la batería, como la optimización del proceso y la mejora de la consistencia. No podemos escatimar esfuerzos para resolverlos a través del "espíritu artesano", pero algunos problemas, como la densidad de energía, son causados por baterías de litio del gen. Está limitado por la ley periódica de los elementos, por lo que es casi imposible de resolver.

Las baterías de litio existen porque resuelven los problemas causados por el gen de la batería de hidruro metálico de níquel, y los problemas en el gen de la batería de litio también necesitan otras baterías para resolverse.

Las celdas de combustible y las celdas de flujo de líquido son más adecuadas para vehículos de nueva energía, al menos en forma.

Además de los aspectos técnicos del automóvil, la carga parece ser un problema. Carros de combustible, el repostaje se puede hacer en unos diez minutos, pero los carros de nueva energía se cargan, pero lleva mucho más tiempo.

Para este "inconveniente", no hay más de dos soluciones: tecnología de carga rápida y conmutación. Hay muchos problemas provocados por la tecnología de carga rápida, que aumentará el costo de las estaciones de carga, reducirá la vida útil de la batería y aumentará el uso de cargas eléctricas. Se han discutido muchos artículos. Quiero hablar sobre el cambio. Desde 2010 hasta ahora, aunque soy una persona testaruda, hay muchas opiniones que han cambiado. Sin embargo, siempre tengo una opinión negativa sobre la tecnología de intercambio de energía.

Primero, el modelo de batería no es uniforme. Cuando se trata de la unificación de estándares industriales, lo primero que me viene a la mente es el PC. Pero no en el mundo de la automoción. Tsella abrió la patente, preguntándose si el objetivo era convertirse en IBM en la industria del automóvil eléctrico. Sin embargo, el mercado de automóviles de nueva energía no es el único en Tesla. Los grupos de baterías, BMS y la gestión térmica tienen sus propios puntos fuertes, por lo que la unificación es casi imposible.

Esto plantea interrogantes. Esto significará que diferentes fabricantes, e incluso diferentes modelos del mismo fabricante, tendrán diferentes baterías. Esto equivale al hecho de que las estaciones de conmutación no son universales (las estaciones de servicio son universales). Entonces, de acuerdo con la demanda del servicio, diferentes fabricantes, para hacer su propia planta de energía.

Por supuesto, también puede haber una empresa de servicios para completar una marca diferente de servicio de cambio de vehículo eléctrico. Esto conducirá a otro problema. Según los 100 grados de electricidad almacenados en un automóvil, el volumen de la batería de una bicicleta en realidad no es pequeño en función de la densidad de energía de una batería de litio. Por lo tanto, esto estará sujeto a múltiples restricciones sobre la cantidad de servicio diario, el espacio de almacenamiento y la capacidad de carga de la central eléctrica.

Al mismo tiempo, también existe un problema implícito con los derechos de propiedad de las baterías. En este punto, los derechos de propiedad de la batería ya no pueden pertenecer al propietario. Porque su batería será reemplazada. Esto trae consigo una serie de problemas, como la garantía, el mantenimiento y la eliminación posteriores. Por lo tanto, puede significar que la potencia del automóvil debe separarse.

Si el automóvil está separado, entonces puede ser que debido al reemplazo a considerar, la relación entre baterías y automóviles sea mayor de 1 a 1. Esto se debe a que, por ejemplo, un automóvil tiene una batería en uso y el La batería que se va a reemplazar también se está cargando y almacenando. Si 10 automóviles usan 11 baterías, significa que el costo de la batería aumentará en otro 10%. En el mercado de vehículos de nueva energía, el costo de las baterías es generalmente alto. Si el costo de las baterías aumenta aún más en este momento, entonces quién pagará por ello es un problema.

Entonces, desde 2010, cuando escuché por primera vez sobre la tecnología de conmutación, hasta hoy, mi actitud hacia la tecnología de conmutación no ha cambiado: no es imposible, pero no es una aplicación a gran escala.

En este punto, las ventajas de las celdas de combustible y las celdas de flujo de líquido son obvias. Llenando hidrógeno o reemplazando electrolitos, se puede completar el proceso de "carga". El hidrógeno, como la gasolina, es prácticamente indistinguible siempre que la pureza sea buena y la presión esté al nivel estándar. Incluso si hay una ligera diferencia en la presión entre diferentes modelos, se puede lograr mediante una simple descompresión secundaria. Independientemente de la madurez tecnológica, es al menos más formal.

Los tres pecados de las pilas de combustible: cadena de la industria del hidrógeno, catálisis de metales preciosos y dificultades de gestión.

Se remonta al principio, pilas de combustible, como un vestido bonito, pero no cómodo.

Desde 2006, he determinado que el tema central de las pilas de combustible es la cadena de la industria del hidrógeno.

En la tercera revolución industrial del Sr. Jeremy Rifkin, se mencionan los cinco pilares de la energía, y la energía del hidrógeno es uno de ellos. En la tecnología de celdas de combustible en cuestión, no puedo evitar preguntar de dónde proviene el hidrógeno. También he usado la tecnología de producción de hidrógeno, pero desafortunadamente, incluso si hay una industria, no hay una cadena industrial.

El petróleo domina completamente la energía gracias al desarrollo de la cadena de la industria petrolera. Además de la gasolina y el diesel, que nos son familiares, hay muchos tipos de materiales de ingeniería, productos químicos diarios, todos son petróleo como materia prima. Los principales productos y diversos subproductos separados por aceite no solo comparten el costo de las materias primas, sino que también afectan a varias industrias.

Por ejemplo, hay muchos parques eólicos construidos en el Nordeste, pero la producción no es mucha, especialmente en invierno, o principalmente energía térmica. La simple razón es que las centrales térmicas tienen un subproducto importante: el calor. Si se utiliza energía eólica, seguramente ahorrará energía y reducirá las emisiones. El aire en el invierno del noreste será mucho más fresco, pero la calefacción no lo solucionará. Esto es lo que entiendo por cadena industrial. No sé si es diferente de la definición profesional en economía. La denominada cadena industrial es que en el proceso de producción y uso, hay personas responsables de ella, ya sea de uso, reciclaje o desarrollo secundario.

Hoy, nuestra dependencia del petróleo no es solo de la gasolina, aunque es la mayor. A su vez, ya se trate de empresas de producción de hidrógeno aguas arriba o de usuarios finales de hidrógeno aguas abajo, no existe una conexión real. En el caso de los vehículos de nueva energía que solo usan pilas de combustible, no creo que la cadena crezca muy rápido. Debido a que los lados de la oferta y la demanda son demasiado únicos, quién será el automóvil de celda de combustible y quién construirá la estación de hidrógeno, habrá una ronda de pedidos de compensación. Es difícil generar sinergias positivas entre mercados y tecnología.

Después de la cadena industrial, hablamos del segundo pecado: catalizador de metales preciosos.

El uso de catalizadores de metales preciosos en las pilas de combustible es un cliché, pero no se puede ignorar. Porque creo que es uno de los límites máximos que limita el desarrollo de las pilas de combustible. Quizás los expertos en celdas de combustible dirán que el costo de las celdas de combustible no es un catalizador, lo sé, pero sigo diciendo que es el techo de la celda de combustible y es un defecto en el gen.

En mi opinión, hay dos tipos de materiales de alto costo en el mundo. La primera es una industrialización insuficiente y la segunda es la escasez de recursos. Para su producción, a través de la escala y el progreso tecnológico, puede reducir en gran medida los costos, como las placas bipolares más caras para celdas de combustible. Para este último, después de la escala, provoca un aumento de los costos. Esto es así si la producción de baterías de níquel-hidruro metálico afectará el precio del mineral de níquel-cobalto. Los catalizadores de metales preciosos pertenecen a estos últimos.

Para la gente común, el platino es un lujo, no una necesidad. Industrialmente, también se utiliza para productos de nicho como electrodos y sensores. Si el platino se convierte en un producto civil, la gran demanda aumentará considerablemente su precio. En otras palabras, el costo futuro de las pilas de combustible es inconmensurable. Aunque algunos expertos han prometido que la cotización de Miria ha resuelto el problema de los catalizadores de metales preciosos, aunque he visto a Toyota impulsar el uso real de catalizadores de metales preciosos a un nuevo mínimo. Si bien admito que técnicamente es bastante malo, puede que no sea lo suficientemente bajo si desea usarlo a gran escala.

El tercer pecado de las pilas de combustible: lo llamo dificultad de gestión.

Las dificultades de gestión están relacionadas con las baterías de litio. Las pilas de combustible y las baterías de flujo de líquido son más complejas que las baterías de plomo-ácido de litio en una latitud. Si defino las celdas de litio como una gestión bidimensional, es decir, campos de temperatura y campos eléctricos, entonces las pilas de combustible son una gestión tridimensional, es decir, campos eléctricos, campos de temperatura, campos de flujo. Por tanto, la gestión es bastante complicada.

Algunas personas llaman a la gestión de las pilas de combustible gestión del calor del agua, que es muy razonable. Por ejemplo, se sabe que la reacción de las pilas de combustible es el hidrógeno y el oxígeno para producir agua. Esta agua está muy bien informada. Primero, el agua es necesaria para las celdas de combustible porque las membranas de intercambio de protones deben funcionar en un ambiente húmedo. La temperatura de funcionamiento de la pila de combustible es de 60 grados Celsius y la humedad en la membrana es difícil de mantener. Debe ser humidificado artificialmente o complementado con agua generada por la reacción. La cantidad de agua es difícil de controlar: si hay menos agua, la membrana aumentará rápidamente la resistencia de la batería debido a la deshidratación. Si hay más agua, la capacidad de descarga de la batería se reducirá rápidamente debido a la "inundación" del electrodo. No más es bueno, no menos es bueno. Además, la salida de la batería y la temperatura y la humedad ambiente también cambian constantemente. Cómo controlar la cantidad correcta en un reactor eléctrico es extremadamente difícil. Y así sucesivamente, las pilas de combustible tienen muchas dificultades de gestión genética. Por lo tanto, aunque las celdas de combustible tienen solo una latitud más de control que las celdas de litio, son varios órdenes de magnitud más difíciles de controlar.

No hay batería sin problemas; Tampoco existe una batería que pueda solucionar todos los problemas. Encontrar su propio escenario de aplicación, o incluso una combinación de baterías, es el rey (Lao Zhang, una cumbre en 2014).

Rara vez participo en la batalla entre hierro-litio y tres yuanes en electricidad de litio, porque nunca hay una conclusión. La gente defiende los intereses comerciales, no la tecnología. Es como discutir sobre qué médico de la escuela es mejor que el médico que lo atiende en el hospital sanjia. Si es fuerte, el médico tratante inevitablemente ganará, pero el médico de la escuela no gasta dinero, no hace cola y puede manejar situaciones de emergencia o menos urgentes para los niños de la escuela en cualquier momento, por lo que el médico tratante nunca puede reemplazar el médico de la escuela, y viceversa.

Este ejemplo realmente ilustra la importancia de la escena de la aplicación. Cuando le digo a la gente que las pilas de combustible son más adecuadas para los vehículos de nueva energía, a menudo se malinterpreta. Nunca creo que las baterías de litio no sean adecuadas para vehículos de nueva energía, pero las baterías de litio no son adecuadas para todos los vehículos de nueva energía. En un mercado de nicho, podría ser más apropiado, como el automóvil eléctrico de baja velocidad que ahora se está discutiendo.

Aquí, me gustaría decir un poco más: Incluso hoy en día, las baterías de hidruro metálico de níquel "eliminadas" y las baterías de plomo-ácido de las baterías de litio todavía están en el mercado para una gran cantidad de aplicaciones. Aunque hay debilidades, sin duda habrá fortalezas, fortalezas y debilidades, y la demanda del mercado puede ser aplastante. Por lo tanto, no es necesario evitar el problema de las baterías de litio. Siempre que se desarrollen en sus propios escenarios de aplicación adecuados, habrá un gran mercado.

Formalmente, las pilas de combustible son más adecuadas para vehículos de nueva energía. Pero técnicamente, todavía quedan muchos problemas por resolver, y es difícil de resolver. Las pilas de combustible son las baterías más antiguas y tienen una historia más larga que el ácido de plomo. Cien años de asuntos pendientes, si quieres completarlos en unos pocos años, realmente necesitas muchas habilidades.

La ciencia es el techo de la tecnología. Sólo cuando la ciencia avanza y se eleva el techo, podrá desarrollarse la tecnología. Pero la ciencia no es una invención, es un descubrimiento que requiere preparación, suerte y perseverancia. Si los científicos hacen el trabajo de ingenieros y el techo no se mueve, incluso si los poderes sobrenaturales de Qitian Dasheng no se lanzan, no podrán saltar de los cinco dedos (esto es un sentimiento, pero también una queja, ver el oficial por favor, no hagas caso).

Finalmente, me gustaría terminar con una cita de un profesor en 2006: "Las pilas de combustible deben estar calientes, pero no está claro si son cinco o cincuenta años". Si realmente tuviéramos que esperar otros 50 años para la tecnología de celdas de combustible, podríamos haber esperado otros 40 años durante los últimos 10 años.

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