リン酸鉄リチウムVS。三項VS。固体リチウム：パワーバッテリーの未来は何ですか？

今日、電気自動車の開発の指導の下で、パワーバッテリーの進歩は誰もが見ることができます。現在市場に出回っているのは、主に三元リチウム電池とリン酸鉄リチウム電池の2種類であり、全固体電池の大きな可能性がますます注目されています。

2017年1月-分析よりも推奨されるディレクトリカーの新エネルギーカーバッテリーのバッチ：

国内の新エネルギー車を強力にサポートし、2017年のみが16の関連政策を導入しました。新エネルギー車も、風による急速な発展を利用しました。今年の市場は700000台の新エネルギー車の生産と販売が見込まれており、パワーバッテリーの需要を牽引するためにさらに拡大します。しかし、上流の原材料価格の下流で、二重の圧力の下でOEMの価格が下がると、市場は、短いブーム期間の後、コストと技術的ガイダンスにより、パワーバッテリーが業界の改造に入ると予想しました。

新エネルギー車の重要なボトルネックの1つはバッテリーの範囲です。このような背景の中で、自動車用パワーバッテリーの開発を促進するための国家行動計画、「省エネと新エネルギー自動車技術ロードマップ」などが使用を奨励しています。高エネルギー密度電池の、最近、外国投資産業ガイダンスカタログ（2017年）は、純粋な電気自動車の合弁事業の制限と制限された自動車の電子および電力電池のシェアを取り除くために提案され、国内の新エネルギー自動車市場の普及と応用を促進することです高エネルギー密度電池の。

現在、リン酸鉄リチウム（BYD）と三元リチウム電池のほとんどの国内新エネルギー車、乗用車の航続距離は基本的に200 kmに達することができますが、電池システムレベルの平均エネルギー密度はわずか115 wh / Kgです。

2017年3月に国務省と他の4省が共同で「自動車用パワーバッテリー行動計画の策定を推進する」を発表し、2020年には300wh / Kg以上の新しいリチウムイオンパワーShenChiモノマー比エネルギーが必要であると指摘している。 260 wh / Kgの比エネルギーシステムを実現します。

リン酸鉄リチウム

アノード材料としてリン酸鉄リチウム（LiFePO4）を使用したリン酸鉄リチウム電池。

P-固体Oキーのリン酸鉄リチウム結晶。したがって、ゼロ電圧では、高温条件で保管した場合、またはセキュリティが非常に高い場合に過充電した場合に漏れがなく、急速充電、高放電電力、メモリー効果なし、高いサイクル寿命が可能です。低温性能の不利な点は貧弱であり、アノード材料のタップ密度は小さく、エネルギー密度は低く、製品の歩留まりと一貫性も問題です。

原材料を輸入せずに必要なリン酸鉄リチウム電池、適切で安定した価格を供給し、コストは比較的低いです。リン酸リチウム電池の寿命のサイクルは、三元リチウム電池よりもはるかに長いです。

短所：低温条件（気温が-10℃未満）、リン酸リチウム電池の減衰が非常に速い、100回未満の充電および放電循環の後、電池容量は初期容量の20％に低下し、低温領域を使用し、基本的な絶縁。アノード材料のタップ密度が小さく、エネルギー密度が低く、製品の歩留まりと一貫性も問題になります。

リン酸鉄リチウム電池のモノマーエネルギー密度は140wh / kgで、すでに理論上の限界である170 wh / kgに近づいています。

三元リチウム電池

三元リチウム電池のフルネームは「電池三元材料」であり、一般にリチウムイオン電池のニッケルコバルトマンガン酸リチウム（Li（NiCoMn）O2、スライディング）リチウムニッケルまたはコバルトアルミネート（NCA）三元陰極材料、ニッケル塩を使用することを指します、異なる調整に対する3つの異なる成分の比率としてのマンガンおよびコバルト塩塩、いわゆる「3元」。

利点：-30℃の条件下でのリチウムイオン電池の低温性能で3元は、北の寒冷地の使用条件を満たすために、通常の電池容量を維持することができます.180wh /の3元の電池エネルギー密度kg、そして将来的に改善する余地がたくさんあります。

公称電圧は3.63.8 V、より高いエネルギー密度、高電圧プラットフォーム、高タップ密度、長距離を達成でき、出力電力はより大きくなります。

欠点：高温の条件下では、三元リチウム電池の三元材料は200℃で分解を引き起こす可能性があり、高温では燃焼または爆発の現象が発生しやすくなります。

製造コストについては、我が国から海外へのコバルト元素資源に必要な三元リチウム電池は、市場の変動の影響を最も受けやすいため、三元リチウム電池のコストが高い。

三元リチウム電池製品は成熟しており、テスラモデルシリーズモデルは画期的であり、モデル3はすぐに販売を拡大し、さらに議論の三元リチウム電池の実現可能性。新しい電池を備えたモデル3、外観が長く変化する18650電池と比較して21700、エネルギー密度が20％増加し、単電池容量は3〜4.8 Ah、35％の急激な増加です。現在の三元リチウム電池が主流製品であることは間違いありません。

固体リチウム電池

現在の市場の主流に加えて、三元リチウム電池とリン酸鉄リチウム電池は、ますます人々に真剣に受け止められており、固体リチウム電池は未来の電池スターと呼ばれています。

従来の液体リチウム電池は「ロッキングチェア電池」と呼ばれ、電池の正極と負極用のロッキングチェアの両端、中央の液体電解質用です。アスリートとしてのリチウムイオンは両端を前後に走ります。ロッキングチェアの場合、リチウムイオンが正から負、そして正の動きをする過程で、バッテリーの充電と放電のプロセスが完了します。また、密度と構造を備えた固体電解質用の固体バッテリーは、より多くの充電イオンを集めることができます。一方の端は、バッテリー容量を増やすために、より大きな電流を流しました。

技術的な観点からの可能性として、三元リチウムパワーバッテリーのエネルギー密度の増加は比較的困難であり、すべての固体リチウムバッテリーのエネルギー密度の増加は理論的に実現可能です。固体リチウムバッテリー電圧プラットフォームの上昇であり、固体電解質は有機電解質よりも一般的です広い電気化学ウィンドウは、バッテリーのエネルギー密度をさらに高めるのに役立ちます2。固体電解質は、リチウムデンドライトの成長を遮断できます。アプリケーションシステムの材料範囲は、宇宙技術のエネルギー密度が高い新しいリチウムイオンバッテリー用です。 3つはすべて約400wh / Kgの固体リチウム電池エネルギー密度であり、現在の推定最大電位値は900 wh / Kgであり、改善の余地は100％を超えています。

リチウム電池をベースにした固体リチウム電池は、伝統的な継承、セキュリティ、エネルギー密度の大幅な進歩などのメリットがあります。現在、固体リチウム電池の研究開発は、最大300〜300の基本的なエネルギー密度を提供できます。 400 wh / kgは、次世代の高エネルギー密度の電力およびエネルギー貯蔵バッテリー技術の重要な開発の方向性として期待されており、学界と産業界のコンセンサスです。

要約すると、リン酸鉄リチウムの技術ルートが置き換えられ、三元リチウム電池技術が主流になり、固体リチウム電池または新しいリチウムイオン電池技術が徐々に三元リチウムに取って代わります。

将来的には、新エネルギー車の健康と大規模な応用は、高セキュリティ、高範囲のパワーバッテリーサポートに大きく依存します。現在、新エネルギー自動車パワーバッテリー技術の進歩は、国の政策、外部圧力駆動との競争によって倍増します。は、既存の三元リチウム電池技術を継続的に改善する必要があり、破壊的な革新を実現するために、新しいリチウムイオン電池技術と技術革新も必要です。電池企業に言われたことは、今が最高の時代です。最悪。

最後：リン酸鉄リチウム電池と鉛蓄電池の2つの包括的な比較

このページには、機械翻訳の内容が含まれています。