Estado de desarrollo y tendencia de la batería de potencia

El siguiente es un discurso del Dr. Xiao Chengwei, experto del 18. ° Instituto de Investigación de China Electronics Technology Group Corporation y del 863 Program Energy Conservation and New Energy Vehicles Major Specialist Group:

Estoy muy agradecido de invitarlos a dar una breve introducción a la situación actual de las baterías de energía de China. Como ya he dicho esta parte del contenido muchas veces, he aumentado un poco el contenido y les daré una introducción aquí.

Tres piezas de contenido, una es una descripción general del desarrollo clave de los vehículos eléctricos y otra es el estado de desarrollo de la tecnología de la batería, y existe el propio juicio del mercado de la energía de la batería, el desarrollo de la industria automotriz de China enfrenta tales desafíos. El director Xu también habló en él. De hecho, solo hay dos, uno es el impacto en el medio ambiente, es decir, como las emisiones de óxidos de nitrógeno, etc. Un requisito más es la seguridad energética.

Esta vez, el director Xu también dijo que las importaciones de petróleo de China, incluida la producción de petróleo, es decir, 200 millones de toneladas de importaciones nacionales, la cantidad de importaciones aumenta gradualmente y el grado de dependencia de los países extranjeros aumenta constantemente. El Instituto predice 2030. Es más del 70%. Luego hay otro gobierno. Solo el valor promedio del consumo de combustible del gobierno chino para las empresas de automóviles de pasajeros se está volviendo cada vez más estricto, esto se puede ver, esto es seguir este nivel, tal solicitud, es una buena promoción del desarrollo de vehículos de nueva energía que ahorran energía.

El gobierno chino va desde el undécimo plan quinquenal hasta el decimotercer plan quinquenal actual. Desde la disposición de dicho sistema de investigación y desarrollo, para los vehículos de nueva energía que ahorran energía, se han mantenido los tres sistemas técnicos verticales y tres horizontales.

Los resultados de la I + D también se han demostrado y promovido. Desde 2009 hasta ahora, esta es la segunda fase. Se ha llevado a cabo un trabajo de demostración y promoción a gran escala sobre vehículos de nuevas energías que ahorran energía. La segunda fase es la segunda fase de este trabajo de demostración y promoción. Desde 2013, de 2013 a 2015, hubo un total de 39 ciudades y aglomeraciones urbanas, y 88 ciudades participaron en dichas manifestaciones. El número total de vehículos de demostración superó los 300.000 según los planes presentados por diversas provincias y ciudades.

Este es el número de demostraciones de este tipo en 2014. En las ciudades con más de mil vehículos, realicé otro estudio in situ de algunas ciudades en los últimos dos días, como Beijing, Shanghai, incluida Nanjing, etc. El total número de manifestaciones y promoción ha superado las 10.000.

Las estadísticas sobre la producción de vehículos de nueva energía que ahorran energía también se pueden ver, especialmente desde 2014, ha habido una explosión de dicho crecimiento, especialmente en este año, sobre la base de 2014, todavía hay un giro La situación de doble crecimiento. Desde el punto de vista del número de promoción, creo que hoy son más de 200.000 vehículos. Ahora no hay problema. Toda la promoción de demostración es desde 2009 hasta finales de este año, y el total puede superar los 300.000. Luego mire la promoción de tales productos, es decir, en el automóvil de pasajeros y el automóvil especial que es el automóvil de pasajeros todavía está dominado por productos automotrices como el eléctrico micro puro y la velocidad media-alta.

En otras palabras, en la urbanización, especialmente en los suburbios de los suburbios, creo que debería ser un producto mejorado para autos de baja velocidad, de hecho, hay algunos productos para autos en los que hacer una aplicación, ahora devuélvelos al campo. de vehículos eléctricos puros en miniatura.

Otro son los vehículos eléctricos puros privados, de media y alta velocidad, también hay una demanda relativamente grande, y otro está en el vehículo logístico, creo que por la situación de la aplicación de este año, todavía es relativamente pequeño, quiero para ser el próximo año Puede haber un aumento mayor en dicho aumento. En el sector de los vehículos comerciales, se encuentra en el campo del autobús, el autobús híbrido enchufable y el coche eléctrico puro de carga rápida, que son las dos aplicaciones principales.

Luego, eche un vistazo a sus componentes clave, especialmente la batería, que está en el híbrido enchufable, puramente eléctrico, incluida la celda de combustible, la batería es un componente clave de su núcleo, esta es la batería correcta. diferentes indicadores técnicos, puede hacer tal comparación.

Eso es, de hecho, hay algunos tipos de tales baterías, habrá algunas aplicaciones, incluidas las baterías de plomo-ácido, incluidos los supercondensadores, incluidas las baterías de iones de litio, y luego mírelo como una tendencia, en realidad para las baterías de plomo-ácido. el más utilizado en el país debería ser el campo de los automóviles de baja velocidad. En un modelo de este tipo con función de arranque-parada, la cantidad de aplicación de batería de plomo-ácido también es muy grande. La batería de cristal de níquel todavía está en el Toyota Hybrid. Según tengo entendido, Toyota aumentará la promoción de las baterías de iones de litio en los vehículos eléctricos híbridos en el futuro.

Echemos un vistazo a la batería de iones de litio, que se utiliza en baterías de iones de litio, híbridos enchufables híbridos y eléctricos puros.

Sobre esta base, varios países tienen un fuerte apoyo para las baterías eléctricas, y se han formulado algunos planes nacionales correspondientes, incluidos Corea del Sur, incluido Japón, incluidos los Estados Unidos, incluida Alemania, la investigación básica, el reciclaje de materiales para baterías, etc. Luego, desde la perspectiva de toda la cadena de la industria, el apoyo para este trabajo de investigación y desarrollo e industrialización correspondiente, entonces China está implementando actualmente dos planes, o planificación, uno está dirigido por el Ministerio de Ciencia y Tecnología, el motor eléctrico del 12 °. Quinquenal Uno de esos planes del gran proyecto especial de automóviles, otro está dirigido por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, la planificación de vehículos de nueva energía de 2015 a 2020, estos dos planes tienen mucho apoyo para la investigación de baterías correspondiente y contenido de desarrollo. El Ministerio de Ciencia y Tecnología apoyó la batería a través del proyecto de apoyo 963.873.

Para este vehículo de nueva energía que ahorra energía, el Consejo de Estado emitió este plan para apoyar la batería a través de proyectos innovadores. En el momento del XIII Plan Quinquenal, el país hizo un ajuste a todo el sistema de investigación científica. Ahora se denomina proyecto especial de investigación y desarrollo del vehículo de nueva energía, que equivale al proyecto apoyado por 973, 863. Se trata de algunos proyectos del Ministerio de Ciencia y Tecnología. Un proyecto como el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma ha realizado una integración para realizar tales diseños y planes para la investigación y desarrollo de vehículos de nueva energía. Eso es aquí, todavía use este diseño de tres verticales y tres horizontales, en el tres vertical, uno es del tipo enchufable, uno es enchufable y luego tiene una celda de combustible, y luego hay un eléctrico puro, tres de ellos.

Combina la investigación básica aquí, en energía, en información, en ciencia de materiales, desde la investigación básica, y luego tiene varias plataformas, incluida una plataforma de cooperación internacional para la cooperación externa, incluida una demostración de este tipo y otras plataformas similares han hecho tal combinación. En la batería, hay seis grandes direcciones involucradas, una es la investigación básica que acabamos de mencionar y la otra es la alta densidad de energía. Uno de los contenidos, hay una densidad de potencia tan alta, y luego hay una nueva batería del sistema tal pieza de contenido, y otro es la evaluación de la prueba, el indicador es que desde el punto de vista de la aplicación, todavía se espera que la batería puede hacer tres Cada kilogramo de vatios-hora, realice algunas evaluaciones de aplicaciones de carga en el automóvil.

Otro es que el contenido de la investigación sobre el límite de las baterías de iones de litio, espero lograr 400 vatios-hora por kilogramo, es la configuración de dichos indicadores.

Luego, mire el plan de tres cinco años, una tendencia en el desarrollo de la batería, en realidad desde la perspectiva de la tendencia general, o hacia una tendencia de aumento de la densidad de energía, de hecho, con el vehículo a la batería. Tal solicitud es una coincidencia. Desde la perspectiva de la seguridad, el fosfato de hierro y litio es actualmente el más seguro y el número de aplicaciones en China también es el mayor. Existe tal batería, hay una aplicación por lotes.

Ahora que todos están prestando atención a este, todavía está en el ternario. Creo que ya sea por seguridad, o por su circulación, por su costo, creo que todavía necesita mucho trabajo de investigación.

Desde la tendencia de desarrollo, desde la perspectiva del material del cátodo, básicamente estas tres categorías, es una estructura en capas, una espinela, una estructura de olivino, la estructura de olivina se basa principalmente en fosfato de hierro y litio básicamente, todavía está dominada por la espinela convencional. Este es un enfoque de investigación, incluido un enfoque en la industrialización, que está en el tipo 33, 523, incluido el 62811, incluido un mayor contenido de níquel. Esta pieza, creo que este es el enfoque actual de la investigación y el desarrollo y la industrialización de todos, es decir, actualmente hay aplicaciones por lotes que deberían ser del tipo 333, que en este 62811 y níquel 5, un material tan alto en níquel, creo que ahora todo el mundo también está haciendo industrialización, pero este es el siguiente paso, que personalmente creo que es un foco de aplicación e industrialización.

El material del ánodo también se encuentra en tres categorías, una es material de carbono, la otra es aleación y luego hay un óxido metálico. La aleación es ahora el foco de investigación y desarrollo, es decir, el carbono de silicio como foco de investigación y desarrollo, el grafito. Los materiales de clase son ahora productos muy maduros.

Eso es hacer tal combinación frente a la batería de energía para ver tal tendencia, la pieza más a la izquierda, creo que adentro, es el fosfato de hierro y litio, en el hogar como industrializado, ahora más exitoso un producto de este tipo También hay algunos lotes aplicaciones para mezclar y materiales de grafito, y uno es supercondensador. Ahora también hay aplicaciones por lotes, que son los tipos de tales productos que se utilizan actualmente.

Ahora menciono esta pieza nuevamente, espero que la batería pueda alcanzar los 300 vatios-hora por kilogramo, y pueda realizar la aplicación por lotes. Creo que debería decirse antes, es decir, se basa en materiales con alto contenido de níquel y grafito. Materiales de clase para combinar, especialmente con el carbono de silicio como foco de atención, para combinar estos dos tipos juntos, y debe combinarse con estos, como diafragma delgado modificado, recubrimiento de diafragma Puede hacer 300 vatios-hora por kilogramo, a al menos ahora desde el laboratorio, es hacer algunas muestras, la batería puede llegar a tal indicador, creo que esto es de 300 vatios-hora por kilogramo, una tecnología convencional adoptada por varias empresas La ruta, personalmente creo que sí.

El siguiente paso es centrarnos en el nuevo sistema, litio azufre o litio aire, por lo que también podemos incluir estos dos.

Echemos un vistazo a los principales avances de las baterías domésticas. El electrodo negativo está hecho principalmente de grafito. Los materiales de los electrodos positivos son de tres tipos principales. Uno es una combinación de materiales ternarios y manganeso de litio negativo, y el otro es un material ternario con alto contenido de níquel. Con tal combinación de estos, desarrolle esta energía y batería resistente a la energía.

Luego está el concepto de energía híbrida, grafito como material de electrodo negativo, una batería para hacer esto, y luego una batería de alta potencia, también hay una aplicación por lotes en la batería de nueva energía. Los tipos que se acaban de combinar en la sección anterior debían coincidir con los tipos de materiales por kilogramo a 300 vatios hora, y también fabricaron algunas baterías. Uno es el 1865, y el otro es que la energía es mayor, 3,5 amperios y 1865. A partir de los datos experimentales, básicamente puede cumplir con los requisitos del vehículo.

En el caso del níquel alto, uno desarrollado, la densidad de energía ahora es de doscientos vatios-hora por kilogramo, y la seguridad también puede cumplir con los requisitos de la norma nacional. Desde esta perspectiva, son trescientos vatios-hora por kilogramo. Este gol ha hecho una muy buena pre-acumulación, es decir, por ejemplo, podemos hacer 240, o 250, tal nivel, partiendo de 200, hizo una buena acumulación. Ese es el desarrollo de alguna tecnología por cada kilogramo de trescientos vatios hora. Esta es una combinación de manganato de litio de capa de litio negativa y carbono, y la densidad de energía es cercana a los 300 vatios por kilogramo. Incluyendo el ternario con alto contenido de níquel mencionado anteriormente, también es una tendencia, y también una ruta técnica. Personalmente, tiendo a usar el ternario de alto contenido de níquel para hacer una combinación, y hacer una combinación con carbono de silicio para hacer trescientos vatios-hora por kilogramo de esa batería.

Mire la tendencia de dicho mercado. Para las baterías de iones de litio, se encuentra en vehículos eléctricos, y en el almacenamiento de energía, incluidos los vehículos eléctricos, esta es su principal área de aplicación, que está aquí, incluidos los paquetes blandos, incluidas 1865, tales baterías tienen tales aplicaciones, incluidas las baterías de aluminio. carcasas de aleación.

Desde el mundo, esta batería también ha hecho una gran inversión, y ahora la inversión total supera los 10 mil millones de dólares, luego su capacidad de producción es de más de 50G vatios-hora, es decir, 50 mil millones de vatios-hora, y se forma a nivel mundial. Hay tres regiones agrupadas, una es Alemania, una es América, la otra es el este de Asia, el este de Asia se basa principalmente en China, Japón y Corea, y el futuro también es una base para la industrialización de las baterías de energía. Ha formado una cadena industrial muy completa en China. Se incluyen desde la batería hasta la aplicación, el reciclaje, etc.

Luego hay cuatro lugares donde se concentra la comparación. Uno está en Beijing y Tianjin, uno en las llanuras centrales, uno en el delta del río Yangtze y otro en el delta del río Pearl. De esta manera, la capacidad total de producción es ahora de unos 20 mil millones de vatios-hora y la inversión supera los 10 mil millones de yuanes. Estas son las estadísticas de tal capacidad de una empresa nacional convencional. Ahora, en 2015, su capacidad de producción total es de más de 20 mil millones, cerca del nivel de 20 mil millones de vatios-hora. Esta es una capacidad de opinión pública. De hecho, este año, desde la perspectiva de las ventas, todavía se encuentra en una situación en la que la demanda supera a la oferta. Creo que todavía hay algunas deficiencias en este ámbito que no se han resuelto ahora. Ahora la capacidad es básicamente el 40% de la capacidad de la opinión pública. Sobre esta base, es posible alcanzar una capacidad real de 8 mil millones de vatios hora, o un poco más.

El frente tiene una capacidad relativamente grande, como carcasas de aleación de aluminio, incluidas las baterías de embalaje flexible, así como la batería muy estándar 1865, y ahora en el ámbito doméstico también es un campo donde todos están invirtiendo en caliente, entonces esto es Algunas empresas nacionales con Una inversión y capacidad tan grandes son 18650. El 18650 se puede utilizar, por ejemplo, en electricidad micro-pura, incluidos algunos automóviles de pasajeros enchufables, o puede hacerlo en el interior. Una aplicación por lotes, por lo que desde este punto de vista, muchas empresas nacionales también están haciendo 1865, porque está estandarizado, incluido el equipo también está estandarizado, todo el proceso también se puede estandarizar, por lo que este será más rápido. Desde esta perspectiva, muchas empresas harán una inversión y expansión relativamente grandes en 1865, y harán algunas aplicaciones correspondientes.

Al mismo tiempo, como Samsung, como LG Chem, como Sony, Panasonic también se está expandiendo, apuntando al mercado de vehículos eléctricos.

El pronóstico para la batería aproximada de este año debería estar en el nivel de 11 mil millones de vatios-hora. Su valor de producción probablemente estará en el nivel de 20 mil millones a 30 mil millones al precio actual. Para el vehículo de la aplicación, probablemente sea para 20 El mercado de 10,000 autos, he presentado mucho, gracias.

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