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Fosfato de litio y hierro VS. ternario VS. litio sólido: ¿cuál es el futuro de las baterías eléctricas?

Oct 08, 2019   Pageview:717

Hoy, bajo la guía del desarrollo del automóvil eléctrico, el progreso de la batería de energía está ahí para que todos lo vean. Ahora en el mercado hay principalmente dos tipos de baterías, las baterías ternarias de litio y las baterías de fosfato de hierro y litio y el gran potencial de las baterías de estado sólido son a las que la gente presta cada vez más atención.

Enero de 2017-7 lote de batería de automóvil de nueva energía del automóvil de directorio recomendado que análisis:

Respaldando firmemente los vehículos de nuevas energías en el país, solo los países de 2017 introdujeron 16 políticas relacionadas. Los vehículos de nueva energía también aprovecharon el rápido desarrollo con el viento. Se espera que el mercado de este año a 700000 nueva producción de automóviles de energía y las ventas, para impulsar la demanda de batería de energía se ampliará aún más. Pero en la parte posterior de los precios de las materias primas ascendentes y el precio de los OEMS bajo presiones dobles, el mercado esperaba que, después de un breve período de auge, el costo y la orientación técnica harán que la batería de energía ingrese a la reorganización de la industria.

Uno de los cuellos de botella importantes de los vehículos de nueva energía es la autonomía de la batería. En este contexto, el plan de acción nacional para promover el desarrollo de la batería de energía del automóvil, la "hoja de ruta de la tecnología automotriz de ahorro de energía y nueva energía", etc., están fomentando el uso de baterías de alta densidad de energía, recientemente se propone el catálogo de orientación industrial de inversión extranjera (2017 años) para eliminar las restricciones de empresas conjuntas de vehículos eléctricos puros y las acciones de baterías electrónicas y eléctricas de automóviles restringidas, es promover la popularización y aplicación del mercado nacional de automóviles de nueva energía de baterías de alta densidad energética.

En la actualidad, la mayoría de los vehículos domésticos de nueva energía en las baterías de fosfato de hierro y litio (BYD) y baterías ternarias de litio, el rango de los automóviles de pasajeros básicamente puede alcanzar los 200 km, pero la densidad de energía promedio del nivel del sistema de batería es de solo 115 wh / Kg.

En marzo de 2017, el Ministerio de Industria del estado y otros cuatro ministerios emitieron conjuntamente "promover el desarrollo del plan de acción de baterías de energía de automóvil", señala que en 2020, se requiere nueva energía de iones de litio con una relación de monómero ShenChi de energía de más de 300 wh / Kg; Esforzarse para lograr un sistema energético específico 260 wh / Kg.

fosfato de hierro y litio

Baterías de fosfato de litio y hierro que utilizan fosfato de litio y hierro (LiFePO4) como material de ánodo.

Cristales de fosfato de hierro y litio en P - tecla O sólida, por lo que en voltaje cero no hay fugas, cuando se almacena en condiciones de alta temperatura o sobrecarga cuando la seguridad es muy alta, se puede cargar rápidamente, alta potencia de descarga, sin efecto de memoria, ciclo de vida alto y Las desventajas del rendimiento a baja temperatura son deficientes, la densidad del grifo del material del ánodo es pequeña, la densidad de energía es baja, el rendimiento del producto y la consistencia también están en cuestión.

Se necesitan baterías de fosfato de hierro y litio sin tener que importar materias primas, suministrar precios adecuados y estables, el costo es relativamente bajo.El ciclo de vida útil de la batería de litio de ácido fosfórico es mucho mayor que la batería de litio ternaria.

Desventajas: condiciones de baja temperatura (la temperatura del aire es inferior a - 10 ℃), la batería de fosfato de litio decae muy rápido, después de menos de 100 veces la circulación de carga y descarga, la capacidad de la batería caerá al 20% de la capacidad inicial, el uso de la región fría y aislamiento básico La densidad del grifo del material del ánodo es pequeña, la densidad de energía es baja, el rendimiento del producto y la consistencia también están en duda.

Densidad de energía de monómero de batería de fosfato de litio y hierro de 140 wh / kg, ya cerca de los límites teóricos 170 wh / kg.

La batería ternaria de litio

El nombre completo de la batería de litio ternaria es "Material ternario de baterías", generalmente se refiere al uso de níquel, cobalto, manganeso, ácido, litio (Li (NiCoMn) O2, deslizante), litio, níquel o aluminato de cobalto (NCA), material de cátodo ternario de baterías de iones de litio, sal de níquel , sal de manganeso y cobalto como la proporción de tres componentes diferentes para diferentes ajustes, los llamados "tres yuanes".

Ventajas: tres yuanes en el rendimiento a baja temperatura de las baterías de iones de litio, bajo la condición de - 30 ℃ puede mantener la capacidad normal de la batería, para cumplir con las condiciones de uso de la región fría del norte.Densidad de energía de la batería de tres yuanes de 180 wh / kg, y mucho espacio para mejorar en el futuro.

El voltaje nominal puede alcanzar 3.6 3.8 V, mayor densidad de energía, plataforma de alto voltaje, alta densidad de derivación, largo alcance, la potencia de salida es mayor.

Fallos: en condiciones de alta temperatura, el material ternario de las baterías de litio ternarias puede causar descomposición a 200 ℃, a alta temperatura se produce fácilmente el fenómeno de la combustión o explosión.

En cuanto al costo de fabricación de la misma, las baterías de litio ternarias necesarias para el recurso del elemento de cobalto en nuestro país, al extranjero, más afectadas por la volatilidad del mercado es muy grande, por lo que el costo de las baterías de litio ternarias es alto.

Los productos de baterías de litio ternarias han sido maduros, los modelos de la serie Tesla Model tienen un gran avance, las ventas de Model3 pronto escalan, un argumento adicional sobre la viabilidad de la batería de litio ternary.Model3 con baterías nuevas, 21700 en comparación con 18650 baterías en apariencia cambian de espesor, la energía La densidad aumenta en un 20%, la capacidad de una sola batería es de 3 ~ 4.8 Ah, un fuerte aumento del 35%. No hay duda de que la batería ternaria de litio actual es para los productos convencionales.

batería de litio de estado sólido

Además de la corriente principal en el mercado, ahora la batería de litio ternaria y las baterías de fosfato de hierro y litio, cada vez más tomadas en serio por la gente, la batería de litio de estado sólido se conoce como la batería estrella del futuro.

La batería de litio líquido tradicional se conocía como las "baterías de la mecedora", los extremos de la mecedora para los polos positivo y negativo de la batería, para el electrolito líquido en el medio. Ion de litio como atleta, corriendo hacia adelante y hacia atrás en ambos extremos de una mecedora, iones de litio de positivo a negativo para el movimiento positivo en el proceso, se completa el proceso de carga y descarga de la batería.Y baterías de estado sólido para electrolito de estado sólido, con densidad y estructura que permite más iones cargados reunidos en un extremo, condujo una corriente mayor, para aumentar la capacidad de la batería.

Potencial desde una perspectiva técnica, el aumento de la densidad de energía de la batería de energía de litio ternaria es relativamente difícil, todo el aumento de la densidad de energía de la batería de litio de estado sólido aumenta, teóricamente más factible. Amplia ventana electroquímica, propicia para mejorar aún más la densidad de energía de la batería, 2 es un electrolito sólido que puede cortar el crecimiento de dendrita de litio, el alcance del material del sistema de aplicación, para la nueva batería de iones de litio con mayor densidad de energía de la tecnología espacial establece el Tres son todas las baterías de litio de estado sólido con una densidad de energía de aproximadamente 400 wh / Kg, la corriente estima un valor potencial máximo de 900 wh / Kg, más del 100% del margen de mejora.

Las baterías de litio de estado sólido basadas en baterías de litio tienen los méritos de la herencia tradicional, la seguridad, un progreso masivo en la densidad de energía, etc. En la actualidad, la investigación y el desarrollo de baterías de litio de estado sólido pueden proporcionar una densidad de energía básica que puede ser de hasta 300 ~ 400 wh / kg, se espera que sea como la próxima generación de alta densidad de energía de energía y tecnología de batería de almacenamiento de energía dirección de desarrollo importante, es el consenso de la academia y la industria.

En resumen, se reemplaza la ruta técnica de fosfato de hierro y litio, la tecnología de batería de litio ternaria se ha convertido en la corriente principal, la batería de litio de estado sólido o la nueva tecnología de batería de iones de litio reemplazará gradualmente al litio ternario.

En el futuro, la salud y la aplicación a gran escala de los vehículos de nueva energía dependen en gran medida de la alta seguridad y el alto rango de soporte de la batería de energía.En la actualidad, el progreso de la tecnología de baterías de energía de automóviles de nueva energía se duplicará por la competencia de la política nacional, el impulso de presión externa , que requiere que la tecnología de batería ternaria de energía de litio existente continúe mejorando, también necesita una nueva tecnología de batería de iones de litio y un avance tecnológico, para realizar la innovación disruptiva.Se dice que la empresa de baterías de energía, ahora es el mejor de los tiempos, también es lo peor.

El último: batería de fosfato de hierro de litio y baterías de plomo-ácido comparación completa de los dos

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