Sobre el logro de indicadores integrales de celdas de energía

El 13 de abril, se celebró en Beijing la 27ª reunión ordinaria de FOURIN de la Asociación Mundial de Investigación del Automóvil. Wang Fang, experto en jefe del Centro de Investigación de Tecnología Automotriz de China, pronunció un discurso de apertura sobre el status quo de las baterías de energía chinas y extranjeras, y realizó un análisis en profundidad de la tecnología de baterías de energía nacional y extranjera y la competitividad del mercado. El documento también presenta algunas sugerencias sobre la dirección del desarrollo de la tecnología de celdas de energía en China, lo que debería fortalecer la capacidad de producción de calidad para reducir la expansión ciega. La seguridad del producto es el primer factor.

Se espera alcanzar el objetivo de 300 W / kg

Wang Fang dijo que en 2017, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió el "Plan de desarrollo a mediano y largo plazo para la industria automotriz de China" y propuso que la densidad de energía de la batería debería alcanzar los 300Wh / kg en 2020, y el sistema se esforzará para alcanzar 260Wh / kg de energía. Este es un indicador de producto y también es la dirección de los esfuerzos. Ella cree que se puede alcanzar el objetivo de 300 Wh / kg. El Ministerio de Ciencia y Tecnología tiene importantes proyectos de investigación y desarrollo. Algunos de los productos tienen un solo indicador que cumple con este estándar. Sin embargo, los productos principales en el mercado todavía se encuentran en 130W / kg-250 W / kg. El nivel, según el intercambio y entendimiento de las empresas, habrá una pequeña cantidad de densidades de energía de la batería que pueden alcanzar los 280W / kg este año y se pueden usar directamente en los automóviles. Sin embargo, todavía hay algunos problemas que deben resolverse, como la seguridad, la duración de la batería y el costo. Como producto de carga, aún quedan muchas dificultades por superar en la realización de indicadores integrales.

Wang Fang dijo que en 2017, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información publicó el "Plan de desarrollo a mediano y largo plazo de la industria automotriz de China", que proponía que la densidad de energía de la batería debería alcanzar los 300Wh / kg en 2020, y el sistema debería esforzarse por lograr 260Wh / kg. Este es un índice de productos y la dirección de los esfuerzos. Ella cree que se puede alcanzar el indicador de 300Wh / kg. El Ministerio de Ciencia y Tecnología tiene un importante proyecto especial de investigación y desarrollo. Algunos de los productos han alcanzado este estándar. Sin embargo, los productos principales actuales todavía se encuentran en el nivel de 130Wh / kg-250Wh / kg. Para el intercambio y la comprensión de la empresa, este año habrá una pequeña parte de la densidad de energía de la batería que puede alcanzar los 280Wh / kg, y se puede usar directamente en el automóvil, pero aún quedan algunos problemas por resolver, como la seguridad. , la duración de la batería y el costo, como la instalación de productos de automóviles, la realización de indicadores completos todavía tienen muchos problemas que superar.

En los datos de carga de 2018, la densidad de energía del sistema de batería fue significativamente mayor que en 2017. La densidad de energía del automóvil de pasajeros eléctrico puro aumentó de 107,6 Wh / kg a 118,8 Wh / kg, y la tasa de aumento alcanzó 10,37 <UNK >. La densidad de energía del sistema de batería de 2015 a 2018 está aumentando en gran medida debido al rápido aumento de la densidad de energía única y el avance de la tecnología agrupada.

Necesidad de ruptura de la industria para mejorar la capacidad de producción de calidad

A nivel mundial, la industrialización de las celdas de energía se concentra principalmente en tres regiones: Alemania, Estados Unidos, China, Japón y la República de Corea, mientras que la producción de celdas de energía de iones de litio se concentra principalmente en tres países, desde la perspectiva de la tecnología. e industria. El país todavía está por delante de la curva en tecnología, incluida la investigación de baterías de estado sólido, pero ha logrado enormes avances en los últimos dos años. La cuota de mercado chino ha superado a la de Japón y la República de Corea, con el mayor número de baterías eléctricas y la mayor capacidad de producción. Las principales áreas de producción incluyen el delta del río Pearl, el delta del río Yangtze, la región de Beijing-Tianjin y las llanuras centrales. Los materiales críticos de la batería, la integración de sistemas, los equipos, el reciclaje y otros sistemas también están creciendo.

Según datos del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, en 2017, la carga de la batería de energía de China era de 36,7 mil millones de vatios y había más de 200 compañías de baterías (incluidas las compañías de integración de sistemas de baterías). Para 2020, la demanda del mercado era de aproximadamente 100 mil millones de vatios. Wang Fang cree que, con la tasa de crecimiento actual, la capacidad de producción de baterías será ciertamente excesiva en el futuro, pero también puede haber escasez de baterías. Esto se debe a que la capacidad de producción de calidad aún es insuficiente. Por lo tanto, las grandes empresas que tienen la capacidad para hacerlo no solo deben enfocarse en la expansión. Solo mejorando la calidad de la capacidad de producción podremos conseguir una mayor cuota de mercado.

Comparación de la aplicación de la batería de tres vías y el fosfato de hierro y litio

En 2017, 224 modelos de vehículos de pasajeros eléctricos puros fueron equipados con un total de 199 modelos con baterías de tres vías, lo que representa el 88,8% del total, lo que representa un aumento significativo con respecto a años anteriores porque los vehículos de pasajeros persiguen mayores ratios y mayor resistencia. Los vehículos comerciales se ven afectados por determinadas políticas. Cuatro de las normas de seguridad para los turismos eléctricos puros requieren experimentos de fuga térmica. Las baterías ternarias de alta energía son más difíciles de superar en este experimento. Por lo tanto, en 2017, los turismos utilizan básicamente baterías de fosfato de hierro y litio.

Wang Fang dijo que en la evaluación de los modelos en el mercado, se encontró que la densidad de energía unitaria de la batería ternaria de litio era mayor, variando de 136Wh / kg a 230Wh / kg, con una densidad de energía promedio de 183Wh / kg y una densidad de energía del sistema de 115,4 Wh / kg. La tasa de grupo es solamente 63 <UNK>, la densidad de energía media de monómero de fosfato de litio-hierro es 143,9 Wh / kg, la densidad de energía del sistema es 117 Wh / kg, y la tasa de composición es 81,5 <UNK>. Este contraste se debe al hecho de que la seguridad de la propia batería está relacionada con la seguridad de la propia batería de fosfato de hierro y litio. En comparación con la batería ternaria de litio, las medidas requeridas de aislamiento térmico, protección contra incendios, disipación de calor y resistencia al calor son menores. En segundo lugar, la batería de fosfato de hierro y litio se usa más para automóviles de pasajeros eléctricos puros. La caja de la batería del automóvil de pasajeros es más que la caja estándar, el diseño es más simple que el del automóvil de pasajeros, el factor adicional es menor.

En términos de métodos de enfriamiento, dijo Wang, el CIC comparó los métodos de enfriamiento de 96 modelos, y las conclusiones basadas en los datos comparados no fueron muy precisas. Porque solo 3 de los 96 modelos probados usaban enfriamiento por aire y 7 usaban enfriamiento por líquido. La comparación de datos mostró que la densidad de energía de la celda de potencia que usa refrigeración por aire fue la más alta, seguida del frío natural y el frío líquido más bajo. Ella explicó: En realidad, esto se debe a que hay muy pocos datos refrigerados por aire. Si el mismo sistema de batería es el mismo, debe ser el enfriamiento natural más alto y luego el enfriado por aire. El segundo es el enfriamiento por líquido, debido a que el enfriamiento por aire y el enfriamiento por líquido se enfrían naturalmente, los componentes adicionales requeridos aumentan el peso del sistema de batería y requieren un consumo de energía adicional en uso.

Sin embargo, se ha mejorado la seguridad de todo el vehículo. En la actualidad, las empresas utilizarán la menor cantidad posible de refrigeración por aire y líquido para alcanzar los objetivos. En el futuro, cada vez se pagarán menos subvenciones a los sistemas integrados y las empresas automovilísticas harán mayor hincapié en los sistemas integrados. Habrá posibles riesgos de seguridad en los productos automotrices y más empresas optarán por retirarlos del mercado. Esto no solo requerirá una gran cantidad de recursos financieros, sino que también afectará la credibilidad de las empresas. Por tanto, la seguridad es el núcleo y la base de la investigación y el desarrollo de la automoción.

Finalmente, Wang Fang sugirió que a nivel técnico:

1, la seguridad es el primer factor. La seguridad sigue siendo el primer factor en el diseño de producción de productos. Debemos prestar atención al equilibrio entre rendimiento y seguridad.

2, debería mejorar aún más el nivel de integración del sistema de batería de potencia, para que pueda igualar la velocidad de desarrollo de los vehículos eléctricos.

A nivel de industria:

1, debe prestar atención a la consistencia en la producción y uso de baterías.

2, debemos mejorar aún más la capacidad de producción de calidad.

3, debe prestar atención al reciclaje de baterías y al desarrollo de la cooperación industrial.

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