22 años de personalización de baterías
Sep 06, 2019 Pageview：452
Tesla ha vuelto a llamar la atención en los últimos dos días. Tesla proporcionó recientemente detalles de su tecnología de batería modelo 3, incluida la mezcla de materias primas que se utilizan actualmente en sus baterías, en un correo electrónico de accionistas, informaron medios extranjeros.
Anteriormente, Musk afirmó que la densidad de energía única de la batería de litio 21700 que se usó por primera vez en el Modelo 3 era cercana a los 300 vatios / kg, que es casi la batería de iones de litio de mayor producción en masa del mundo. Queda por ver si Tesla volverá a ser el jugador más grande del mundo.
China representó aproximadamente la mitad de las ventas mundiales de vehículos de nueva energía en el primer trimestre de 2018, según los medios estadounidenses. Tesla afirma que su última batería puede durar hasta 20 minutos y 350 kilómetros. Con un mercado tan grande, ¿puede China construir SUPERBATERÍAS similares? Las baterías utilizadas en vehículos de nueva energía en China aún no han dominado el mundo. ¿Están limitados por materiales de fabricación o tecnologías clave? ¿O eligió una ruta tecnológica diferente?
Desafiar la relación de densidad de energía sin límite de persecución es arriesgada
"Tesla afirma que la densidad de energía máxima de la batería es de 300 vatios / kg. Cuanto mayor sea la densidad de energía de la batería, mayor será la posibilidad de una explosión de combustión". Zhangyu, Secretario General de la Rama de Aplicación de Baterías de Energía de China Química y Física Power Industry Association, dijo que el núcleo de la batería es el sistema de gestión de la batería, aunque Tesla ha resuelto mejor el problema de la fuga térmica causada por el aumento de la densidad de energía a través de la tecnología de gestión del sistema de batería. Y a través del diseño del automóvil se evitó con éxito la duración del ciclo de la batería de litio de tres vías del problema. Pero nuevos aumentos en la densidad de energía plantearán mayores desafíos para la gestión de la seguridad de las baterías.
La afirmación de Tesla de tener la densidad de energía más alta de las baterías de iones de litio tampoco es perfecta a los ojos de los expertos de la industria.
Yangyusheng, académico de la Academia China de Ingeniería, enfatizó en varias ocasiones que incrementar continuamente la energía específica de las baterías es un camino muy peligroso.
Antes de esto, el presidente de la Asociación China de Ciencia y Tecnología ha declarado públicamente que, desde el punto de vista del mercado, la renovación del kilometraje es de hecho un símbolo importante del progreso tecnológico de los vehículos eléctricos, pero su realización no es una solución simple para aumentar. el número de baterías de automóvil.
"Cuanto mayor es la densidad de energía de la batería, mayor es la cantidad de electricidad almacenada por unidad de volumen, y la densidad de energía y la carga de la batería determinan la resistencia del automóvil eléctrico. En la última década, el aumento de la densidad de energía de la batería ha principalmente gracias al avance tecnológico de los materiales de las baterías y al aumento de la proporción de sustancias activas en las baterías ". Yangxulai, subdirector del instituto de investigación de ingeniería de Hefei Guoxuan Gaoke Power Energy Co., Ltd., dijo que al aumentar el tamaño de la batería para reducir el peso del material auxiliar, como la carcasa, también se puede lograr el efecto de aumentar la densidad de energía de la batería.
Para la industria de las nuevas energías, que se encarga de la tarea de adelantar la curva Nacional, la importancia de las baterías de potencia es evidente. Muchos expertos de la industria admiten que las baterías eléctricas son el corazón de los vehículos de nueva energía, y qué tan lejos pueden llegar los vehículos de nueva energía depende principalmente de las baterías eléctricas.
Vale la pena señalar que de acuerdo con el plan de desarrollo de baterías de energía "Made in China 2025": para 2020, la densidad de energía de la batería doméstica alcanzará los 300 vatios / kg. Los expertos creen que China está promoviendo activamente el desarrollo de baterías de alta energía específica, pero aún vale la pena estudiar la relación entre la seguridad de las baterías y la energía.
La tecnología tiene problemas. Las empresas locales pueden hacerlo.
Los expertos de la industria dicen que no solo es la capacidad de control del sistema de batería de Tesla, sino que el diseño del vehículo no es algo que la mayoría de las empresas chinas puedan emular y superar en el corto plazo. Entonces, ¿las empresas chinas podrán construir baterías triples de litio tan robustas como Tesla?
En los cuatro materiales principales de los materiales positivos de la batería, los materiales negativos, los electrolitos y el diafragma, los materiales positivos no solo representan 40 pulgadas de costo, sino que también determinan directamente la densidad de energía del núcleo. De acuerdo con la ruta técnica del material positivo, las celdas de energía se pueden dividir principalmente en tres tipos: fosfato de hierro y litio, ternario de litio (NCA / NCM) y manganeso de litio.
Según la composición del material del electrodo positivo, la batería de litio ternaria se divide en NCA y NCM. NCM significa que el material del electrodo positivo está compuesto de tres tipos de materiales de níquel cobalto manganeso en una cierta proporción, y el material del electrodo positivo NCA está compuesto de níquel cobalto aluminio. La fuerte duración de la batería de Tesla pertenece a la batería NCA de triple litio.
Zhou Bo, director del Departamento de Investigación de la Rama de Aplicación de Baterías de Energía de la Asociación de la Industria de Energía Física y Química de China, dijo que las condiciones del proceso de producción de NCA son más estrictas y el proceso de producción tiene un umbral. Más importante aún, las barreras técnicas para los materiales NCA también son muy altas. En la actualidad, la capacidad de producción se concentra principalmente en Japón y Corea del Sur, y la producción en masa de China es relativamente pequeña.
"Las baterías NCA también se pueden fabricar en casa. El año pasado, una empresa de materiales nacionales clave suministró más de 1.000 toneladas a Matsushita, Japón", dijo Zhangyu.
Sin embargo, según el entendimiento del periodista, la industrialización y el desarrollo de materiales NCA domésticos y sus baterías comenzaron tarde. En la actualidad, muchas empresas han iniciado pruebas y ensayos en pequeños lotes. Todavía hay algunos problemas técnicos que deben resolverse, y no se han producido ni ventas en masa. Al mismo tiempo, la producción de materiales es limitada y el mercado extranjero de materiales NCA está principalmente monopolizado por Sumitomo Metals y Japan Chemical Industry Co., Ltd.
Zhangyu analizó que la razón profunda por la que las baterías NCA no se han producido en masa en China es también que la seguridad de las baterías debido a la mala estabilidad térmica ha disminuido, y los fabricantes de baterías y los usuarios de productos terminales están preocupados por la seguridad de las baterías NCA. Esto requiere un diseño de seguridad confiable desde el diseño del núcleo de energía, el diseño del sistema de suministro de energía, el uso de la fuente de alimentación y otros enlaces. Desde el punto de vista del procesamiento, las baterías NCA requieren un entorno de oxígeno puro y altos costos de procesamiento. En todo el proceso de producción de baterías, la humedad debe controlarse por debajo de 10, lo que plantea grandes desafíos para las empresas nacionales.
Debido a la tecnología, el costo y los subsidios, China ha elegido principalmente la ruta NCM, pero esto no significa que la ruta NCA no tenga nuevas oportunidades.
El costo afecta al mercado Tesla no es necesariamente el punto de referencia
Aunque las empresas chinas no pueden fabricar baterías ternarias de litio, el desafío de Tesla de limitar las baterías ternarias de litio no es necesariamente el único objetivo de la investigación y producción de baterías de automóviles de nueva energía en China.
Según los datos de la rama de aplicación de energía de la batería de la Asociación de la Industria Química y física de potencia de China, desde la perspectiva de diferentes materiales de la batería, la capacidad instalada de la batería de litio en enero-diciembre, 2017 era 16,04 GW, representando el 44,01 <UNK>; La capacidad instalada de baterías de fosfato de hierro litio fue 17,97 GW, representando el 49,29 <UNK>; Manganeso y litio, la capacidad instalada batería de ácido de 1,48 gigavatios, lo que representa 4,06 <UNK> ...
Los expertos de la industria le dijeron al reportero del diario de ciencia y tecnología que, bajo el liderazgo de la política nacional y el entorno del mercado, la ruta tecnológica de las baterías de iones de litio de China es igual a las baterías de fosfato de litio y las ternarias de iones de litio. Sin embargo, incluso en el desarrollo de la ruta técnica de la batería de litio de tres vías, la elección de los fabricantes de baterías de energía nacionales también se centra en la selección de la ruta NCM, y pocos eligen la ruta NCA utilizada por Tesla.
La batería NCA ha sido producida en serie y madura, y ha sido verificada comercialmente; La batería NCM con alta densidad de energía aún no se ha producido en masa. Los expertos de la industria dijeron que el rendimiento de los dos es relativamente cercano, pero el NCM con alta densidad de energía es un poco más barato. Por lo tanto, desde el valor del valor, NCM está más en línea con nuestro mercado.
"En cierto sentido, es el fosfato de hierro y litio el que hace que los automóviles de nueva energía de China. Desde el punto de vista de los costos, el fosfato de hierro y litio es más dominante. Predecimos que en el futuro, las baterías de fosfato de litio y hierro deberían tener más espacio en el mercado que el litio. baterías de trióxido ". Yangxu dijo al Science and Technology Daily que en esta etapa, la tendencia de desarrollo de las baterías de litio de Sanyuan se ha beneficiado de los requisitos orientados a la política nacional para baterías de alta energía específica, que requieren una alta densidad de energía de la batería y una larga vida útil. Por supuesto, la batería de litio de tres vías tiene una energía específica más alta y una potencia específica, que está más en línea con las necesidades del automóvil, pero no es necesariamente la corriente principal del mercado en el futuro.
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