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行业 电池企业陷技术种类之争 解读电电子应用池

时间:2018-12-11 16:39来源:未知 作者:秒速赛车 点击:
行业 电池企业陷技术种类之争 解读电电子应用池家族性格特点 秒速赛车软件 :氟离子电池提供了一种具吸引力的替代方案,可以替代其他类型的高能量电池,例如基于锂或金属的氢化

  行业 电池企业陷技术种类之争&&& 解读电电子应用池家族“性格”特点秒速赛车软件:氟离子电池提供了一种具吸引力的替代方案,可以替代其他类型的高能量电池,例如基于锂或金属的氢化物化学的电池,此类电池通常受到电极固有特性的限制。由于氟的原子质量低,基于该元素的可充电电池的能量密度非常高,理论上比锂离子电池高10倍。但是,虽然氟离子电池被认为是“下一代”高能量密度储能设备,但是受温度要求的限制。

  Hatzell和合作者Andrew Medford是佐治亚理工学院化学与生物分子工程学院的助理教授,他正与国际肥料开发中心(IFDC)的科学家一起研究反应过程的潜在影响。该研究于10月29日在美国化学学会杂志上发表。

  【慧聪网】“续航多少?”“充电多久?”“电池哪产的?”昨天在北汽新能源贵华4S店,有消费者这样咨询。这里的销售经理陈敏告诉记者,只要来看新能源车的,开场往往就是这三个问题。而在他看来,这三个问题其实是一个问题,因为续航和充电其实都是新能源车电池性能的综合体现。

  (2)凝胶聚合物电解质锂离子电池。即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂,从而提高离子电导率,使电池可在常温下使 用。

  说起新能源车电池,它绝对不比汽车发动机简单,材料、技术不同,即使采用同样材料,只是比例不同,都会对车整体性能产生影响。目前,电池市场竞争也是前所未有的激烈,在新能源车补贴减少和消费者对长续航的要求下,汽车厂家一方面要求电池能更小更高效,另一方面要求价格更低。所以,今年也是新能源汽车电池厂家洗牌的一年,不少厂家倒闭,同时也造就了宁德时代、比亚迪、国轩等一批电池龙头企业。而对消费者来说,想了解新能源车,当然要从了解电池开始。

  目前大家研究比较多的一些新型锂盐,就现有的锂盐来讲被认为比较靠谱,但是电导率非常高,对电池还是有一些腐蚀。以前电解液更多的是满足3C市场的需求,随着动力电池的发展,以前的电解液厂和电池厂融合的不是很好,而且包装和运输上也满足不了现有电池的需求,比如说现在电池功率密度比较大、能量密度比较高,而且要求一致性非常高,远远不是3C电池的基本需求,这中间就出现了矛盾,一是电解液的生产企业需要一些自动化程度很高、智能化更高的设备来保证电解液的一致性。二是运输过程中要满足电池的需求。其实有时电解液受温度的影响非常大,作为现有的溶剂来讲,温度、溶点和负点,受温度影响比较大,所以运输到生产厂家可能已经造成了不均一或者一致性不好。

  2018年下半年,各种新能源造车新势力进入“收获季”,蔚来、威马开始向客户交车,这激烈的蓝海竞争背后,是更白热化的电池市场竞争。郎川是该行业某知名品牌青岛工厂的研发人员,他告诉记者,几年前新能源补贴开始,刺激了电池行业自然迅猛生长。“从外面买来单体电池,根据新能源车厂家要求做成电池包就能卖个好价钱,根本不在乎研发问题。”郎川向记者描述了早期的新能源电池市场。但眼下,这种模式已很难延续。“补贴减少了,意味着厂家必须降低成本,而电池占新能源车成本的30%-40%,降成本首先要拿电池开刀。新能源车续航里程现在已进入500公里时代,在体积不变的前提下要提高能量密度,这样的技术并不是所有厂家都能实现的。”

  (1) 手机本身向小型化、超薄化方向发展,以方便消费者的携带;

  一方面是成本,另一方面是研发能力,双方面的挤压让很多新能源电池企业陷入了困境,同时也造就了一批“实力派”。宁德时代、比亚迪、国轩等等品牌开始逐渐得到市场认可。“在向消费者介绍车的时候,我们都会突出采用‘宁德时代’的电池。”陈敏坦言,现在消费者不只是对车的品牌有概念,对电池也有了口碑意识。在他看来:“这其实是对偏重研发、技术和质量的健康市场的认可,对新能源汽车市场是好事。”

  “目前来看,锂离子动力电池仍是市场主流。”作为技术人员,郎川更认可锂电池,在他看来锂电时代已全面到来。而根据正极材料的不同,锂离子电池主要分为磷酸铁锂电池和以镍钴锰、镍钴铝等为代表的三元电池。但是,现阶段技术比较成熟的磷酸铁锂电池,能量密度已达到其物理极限。

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  消费者对电动车续航里程的期待,通过车厂传导到了动力电池企业,必然要求电池能量密度更高,带电量更大,能够跑更远。而且早在2017年2月出台的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》明确提出了,到2020年动力电池单体能量密度300Wh/kg、系统能量密度260Wh/kg,成本1元/Wh的目标。如果单靠磷酸铁锂电池要达到这一目标,几乎不可能。所以,三元电池的比例正在迅速上升,磷酸铁锂电池的增速则在放缓。郎川认为:“未来几年动力电池将以三元电池为主,同时向高镍三元和新体系电池方向发展……”汽车厂家也已经行动起来,就连最早更倾向于磷酸铁锂电池研究的比亚迪,近来也悄悄改变了方向,不仅新车普遍搭载三元锂电池,同时在研发上也向三元锂电池靠拢。

  锂离子电池产气有两种,分别是正常产气和异常产气,在电池化成工艺过程中消耗电解液形成稳定SEI膜所发生的产气现象为正常产气,过渡消耗电解液释放气体或正极材料释氧等现象属于异常产气。在锂电池组装完成后,预化成过程中会产生少量气体,这些气体是不可避免的,也是所谓的电芯不可逆容量损失来源。在首次充放电过程中,电子由外电路到达负极后会与负极表面的电解液发生氧化还原反应,生成气体。

  但高性能的三元锂电池在市场上是稀缺货,很多新能源造车企业无法大规模交车,其中电池缺货是重要原因。另外,很多品牌长续航的车型也总是缺货,这也与高性能三元锂电池的产能不足有很大关系。郎川告诉记者,目前因为三元锂电池产量激增,造成锰、钴等原材料价格不断走高,未来如何降低成本研发代替产品,将成为电池研发企业的努力方向。纵观国际市场,国内外的企业已经加快布局下一代的电池技术路线,如全固态锂电池、锂硫电池、燃料电池等。

  对于一个有着75年历史的材料之谜的解决方案,有一天可能会让发展中国家的农民根据需要使用阳光和空气中的氮气来生产自己的肥料。

  镍氢、三元锂、钴酸锂……觉得电池“化学课”很枯燥?记者送你一份“喜羊羊”电池家族图谱,帮你快速了解它们的“性格”特点。

  2018年Q3应该就是行业底部,最困难的时候已经过去了。为什么2018Q3是底部呢?因为531的冲击非常突然,531后价格大幅下降,订单大量取消,这就导致相关企业库存高企,同时面临高额的存货减值。而这个高额存货减值在2019年Q1就不会再出现了,因为相关企业目前销售情况良好,库存控制合理,同时产业链价格大幅下行的可能性极其微小了。

  “性格”特点:镍氢电池有点类似于动画片《喜羊羊》中的懒羊羊,力气不大但不挑食,有时还爱“记仇”。

  内短路往往会引起锂离子电池的自放电,容量衰减,局部热失控以及引起安全事故。在电池内部发生短路期间,两种电极材料以电子方式在内部互连,导致局部高电流密度。锂离子电池中发生内部短路可能是锂枝晶的形成或压缩冲击等情况引起的。长时间的内部短路会导致自放电及局部温度上升,局部温度上升产生的影响非常显著,因为如果温度超出某一阈值,电解质可能通过放热反应开始分解,从而引起热失控,具有潜在的健康和安全隐患。

  化学与人类生活、社会可持续发展密切相关.下列有关说法不正确的是()

  研究团队通过克服目前氟离子电池(FIB)技术的温度限制,演示氟离子电池在室温下操作的过程,为研发能够满足快速增长储能需求的高能量密度电池开辟了新机会。

  本田研究所首席科学家Christopher Brooks博士表示:“氟离子电池提供了一种前景广阔的新型电池化学物质,其能量密度是目前锂电池的十倍。与锂离子电池不同,氟离子电池不会因过热而造成安全风险,而且获得氟离子电池原料所产生的环境影响远小于提取锂和钴造成的环境影响。”

  盖世汽车讯 据外媒报道,本田研究所(Honda Research Institute)科学家正与加州理工学院(Caltech)和美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的研究人员合作,一起研发了一种新型电池化学物,可比现有电池中采用的材料能量密度更高、更环保。

  最早的手机电池都是镍氢电池,容量小、寿命短,还有充电“记忆效应”,很多人对这种电池并没有好感。上世纪90年代后,以丰田普锐斯为代表的很多混合动力汽车,均采用此类电池作为储能元件。镍氢电池的电池单体电压低,但价格低廉且环保、稳定,作为汽油发动机的补充辅助动力,被装备在混动车型上,再合适不过。

  (1)固体聚合物电解质锂离子电池。电解质为聚合物与盐的混合物,这种电池在常温下的离子电导率低,适于高温使用。

  “性格”特点:钴酸锂电池更像沸羊羊,力气超大,但脾气有点小暴躁。

  钴酸锂电池是锂离子电池的一种,其结构稳定、容量比高、综合性能突出,但其安全性差、成本非常高,主要用于手机和笔记本电脑及其他便携式电子设备。特斯拉初代电动车Roadster是唯一采用钴酸锂离子电池的。钴酸锂电池能量密度大是优点,但在180-250℃时就内部化学成分就处于不稳定状态,像一匹难以驯服的野马。至于特斯拉最初选用钴酸锂电池,原因就在于特斯拉强大的电池管理和监控系统,能够最大限度保证每一粒电池都处于适合的工作温度。

  由于劳伦斯伯克利国家实验室的专业X射线源,佐治亚理工学院的研究人员证实,氮和二氧化钛(TiO2)之间存在长假设的相互作用 - 一种常见的光活性材料,也称为二氧化钛 - - 在光的存在下。据信催化反应使用在二氧化钛上作为污染物发现的碳原子。

  “性格”特点:电池界的暖羊羊,个头大但力气小,关键脾气超好,简直就是佛系好青年。

  (3) 使用彩屏、手机功能的不断增加。为了使手机小型化,电池减小、减薄是一个最有效的途径。4mm以下厚度电池有成为薄型手机配置的主流趋势,从性价比来讲,这是聚合物的特长。不规则形状、曲线、弧面设计造型的手机给电池留下的有效空间变成了不规则形状。液态的长方型不能有效利用空间,容量较低,而叠片式聚合物可以将这种不规则空间最有效地利用起来,使容量放大。最近TCL金能公司推出的圆弧型电池、梯形电池、背包电池能使手机比使用相应规格的液态电池容量增加50%以上。手机功能越来越多,导致耗电越来越多。要求电池容量相应地增加。在不增加电池厚度的情况下,聚合电池是有明显优势的。与此相似,笔记本电脑、蓝牙耳机、小灵通手机、移动DVD等电器都在向移动、便携化方向发展,都配上了液晶显示,而且功能在不断增多,液晶屏幕在不断增大。这些都给聚合物锂离子电池提供了无限的商机。

  磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,又叫锂铁电池,比亚迪曾是这类电池最主要的研发者。磷酸铁锂电池最突出的特点是热稳定性,在目前车用锂电池中首屈一指,但磷酸铁锂电池能量密度却远远小于三元锂电池,要想获得更大的续航里程,就得增大体积。所以目前磷酸铁锂电池更多的还是被用作电动客车这类大部头的动力电池在使用。

  “性格”特点:三元锂电池堪称电池界的喜羊羊,各方面并不是最好的,但好在均衡,较易怒,且怕热。

  三元锂电池是电动车目前最热门的电池类型,从知豆到特斯拉,就连比亚迪也开始转向三元锂电池。所谓“三元”指的是电池正极采用了镍钴锰三种元素,当然还有锂。三元锂电池在重量能量密度上要高许多,通俗点说同样重量的三元锂电池比磷酸铁锂电池的续航里程更长。三元锂虽说相对于钴酸锂电池安全性高,不过当自身温度为250-350℃时,内部化学成分就开始分解,因此对电池管理系统提出了极高的要求。

  氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。严格来说它并不算电池,而是通过氢和氧的化学反应产生电能,整个过程只产生水和热,更环保。燃料电池另一个优势是热效率,汽油机内燃机热效率仅有30%左右,而氢燃料电池的发电效率可以达到50%以上。氢燃料电池造价昂贵,发电过程中会用到金属铂作为催化剂,没错,就是白金。尽管在业内都认为,氢燃料电池是未来电动车发展的趋势,但目前还是看上去很美。

  手机电池会越来越不耐用,那新能源汽车呢?这个陈敏解释得很明确,电池衰减的确会存在,而且在第一代新能源车这个问题也挺突出,这成为很多购买者的首要顾虑。不过,他同时也告诉记者,为了消除这方面的顾虑,目前大多数的新能源汽车企业都会对电池进行单独长质保,比如10年20万公里,如果衰减到一定比率,可以免费更换。

  很多顾客到新能源汽车展厅都想看看电池,但这个可能真的看不到,陈敏告诉记者,新能源车电池大多安装在底盘上:“电池需要密封,同时铺装在底盘上不占空间,还能降低重心。”他介绍,虽然是密封,但如果电池遇到损坏,可以通过技术手段拆解更换。

(责任编辑:秒速赛车)
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