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下一代电池技术的突破或将终结内燃机时代
当路上行驶的汽车渐渐有了E-hybrid的标志,当高架公路上列队进入主干道时,大多是绿底沪牌,本就拥挤的停车场已经开了很多充电。专属停车位……这一切都预示着汽车电气化的浪潮已经到来!
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但也有人担心关于电动车,还是有所保留,这些问题都集中在电池上。作为新能源汽车的核心动力部件,其质量在很大程度上决定了整车的综合性能。但是,根据电池的性质,安全系数和续航里程是一组悖论。这也是当前电池技术发展需要解决的矛盾。
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目前主流的技术路线是三元锂电池和磷酸铁锂电池,两者都有各自不可替代的优势。三元锂电池技术路线的背后,代表着电动汽车的续航里程高,能量密度高但安全性差。磷酸铁锂电池技术路线代表安全,其能量密度仅为三元锂电池的60%左右,制造成本更具优势。
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看看我国电池技术的发展,你会发现,当新能源汽车刚刚进入大众视野的时候,为了配合使用的方便相当于内燃机,各大厂商普遍采用三元锂电池来提高续航。当电动汽车越来越普及,国家政策补贴开始收紧,产品开始注重智能化多元化,磷酸铁锂电池开始走上主舞台的中心。
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根据中国汽车动力电池产业创新联盟最新数据显示,2021年5月,我国磷酸铁锂电池月产量首次超过三元锂电池。截至2020年底,我国三元锂电池和磷酸铁锂电池产量占比分别为58.1%和41.4%。 2021年1-5月,我国磷酸铁锂电池累计产量达到50.3%,超过三元锂电池的49.6%。
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从产业角度看,宁德时代、比亚迪、国轩高科等头部电池企业都在积极提升磷酸铁锂电池产能。其中,宁德时代和比亚迪推出的基于磷酸铁锂解决方案的CTP电池和刀片电池也获得了市场认可。
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无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,它们的能量密度增长非常缓慢,它们的悖论依然存在。也正因为如此,来自厂商的各种新电池概念开始层出不穷。比如特斯拉高调的46800电磁,但实际上并没有突破。还有广汽永旺的石墨烯电池,号称“8分钟充满80%,续航可达1000公里”。后来证实是文字游戏。
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在人口众多的宁德不到300万 在5月份的公司股东大会上,电池龙头企业、宁德时代董事长曾玉群透露,宁德时代将在今年7月份左右发布钠离子电池。在谈到电池技术的发展趋势时,曾玉群表示:“我们的技术在发展,钠离子电池已经成熟。”
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与锂电池相比,钠离子电池电池 电池具有三个优点。一是库存充足。钠是地壳中含量第六高的元素。地球中钠的含量约占2.5%-3.0%,约为锂的1000倍。其次,钠离子不会与铝形成合金。钠电池负极可以使用金属铝箔作为集流体,双铝集流体不存在过放电问题;第三,钠盐的电导率高于锂盐,钠离子电池可以使用低浓度电解液来降低成本。
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一些研究机构表示,工业化后的钠离子电池由于原材料成本较低可能具有一定的成本优势,但在电化学性能方面不如锂离子电池。锂离子电池仍将是未来新能源汽车动力电池的主流技术路线。钠离子电池将用于储能。 、低速新能源汽车、小功率等领域得到推广应用。
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然而,有一种全新的电池有望改变整个行业的格局,那就是固态电池技术。
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所谓固态电池,是指采用固体电解质的动力电池。目前磷酸铁锂电池和三元锂电池都是液态电解液的锂电池。液体电解质锂电池由正极、隔膜、负极、电解液组成;而固态电池使用固体电解质代替隔膜和电解质。
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与液态锂电池相比,固态电池的主要优势体现在安全性和能量密度上。液态锂电池一旦被挤压或刺破,就会导致隔膜破裂,造成正负极短路。同时,锂电池内部会产生大量热量,再加上电解液中的易燃有机溶剂,导致电池起火甚至爆炸。
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相比之下,固态电池的正负极不易短路,固态电解质不易燃易挥发,耐腐蚀到高温。易着火和爆炸。
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从能量密度来看,理论上液态电解质锂电池的最高能量密度为350Wh/kg,加上电池管理系统等组件后,整个系统的极限基本上是300Wh/kg。固态电池可以将能量密度提高到350Wh/kg以上,增加车辆的续航里程。
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据数据显示,固态汽车的续航里程可达1000公里(621英里),充电仅需10分钟,可维持在30 年使用寿命 90% 的电池性能。可以毫不夸张地说,如果能够实现,那将是内燃机时代的真正终结!
文章来源:《下一代英才》 网址: http://www.xydbjb.cn/zonghexinwen/2021/0728/2035.html