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      磷酸鐵鋰電池能量密度現狀與未來發展趨勢

      來源:存能電氣  日期:2019-08-19 10:39  瀏覽量:

        磷酸鐵鋰電池能量密度現狀與未來發展趨勢。關于磷酸鐵鋰電池能量密度,現在我們都知道了它儼然是目前電池行業,甚至是電動汽車行業向前大跨步的最明顯的突破口,但是突破它,真的是很難??!據悉,電池的能量密度基本由電池的正負極決定的。

        能量密度是指在一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質量所釋放出的電能。電池能量密度=電池容量×放電平臺/電池厚度/電池寬度/電池長度,基本單位為Wh/kg(瓦時/千克)。電池的能量密度越大,單位體積內存儲的電量越多。

      磷酸鐵鋰電池能量密度.jpg

        磷酸鐵鋰電池能量密度現狀

        目前,比亞迪磷酸鐵鋰電池的單體能量密度為150Wh,而接下來比亞迪計劃將能量密度繼續提升到160Wh。除了磷酸鐵鋰電池,比亞迪也在同步開發三元鋰電池,而如果將三元鋰電池的技術結合到磷酸鐵鋰電池上,對原有用石墨作為負極材料的做法進行一些調整,那么在2020年左右,比亞迪計劃將磷酸鐵鋰電池的單體能量密度提升到200Wh。

        另外,在跟進的三元電池方面,比亞迪的三元電池已經具備量產條件,目前能量密度也達到了200Wh/kg。比亞迪三元電池的目標是2018年電池比能量達到240Wh/kg,2020年達到300Wh/kg。

        根據18年推出來的電動汽車補貼來看,電動汽車的磷酸鐵鋰電池能量密度基本上也是呈幾何倍數來進行增長,從最先開始的90w/kg的電池系統能量密度到18年的105w/kg,再到目前130w/kg,可以這樣,能量密度呢,也是隨著各項綜合性或者指標在不斷的進行提升的。

        經過這兩年的發展電池系統當中能量密度超過140w/kg的車輛,也是越來越多,當然,這些都是取決于電池系統里面材料,來進行決定的,影響到動力電池性能主要的因素不僅僅是能量密度當然了,還關乎功率的密度,還有安全性能等等的一系列因素。

        從2017年電動汽車推廣目錄看,磷酸鐵鋰電池能量密度基本上在120Wh/kg-140Wh/kg之間,但達到130Wh/kg的還是比較少。2018年,隨著能量密度更高的三元鋰電池的普遍使用,電動汽車動力電池能量密度有了很大提升。從推廣目錄看,2018年上市的電動汽車所搭載的電池的能量密度基本在140Wh/kg-170Wh/kg左右,不過主體還是140Wh/kg左右,160Wh/kg以上的還是很少。

        鋰電池能量密度發展趨勢

        目前,民用飛機大量采用鎳鎘電池,相比于鋰電池,具有體積大、重量大、蓄電量和放電電流不足、充電慢等缺點。隨著鋰電池技術的成熟和性能的提高,高性能大容量鋰電池將進一步滿足新一代多電民用飛機的電能需求,減輕飛機的重量,推動各民機制造商逐步將其用于飛機應急照明、駕駛艙語音記錄儀、飛行數據記錄儀、記錄儀獨立電源、備用或應急電源、主電源和輔助動力裝置電源等機載系統。

        在政策和市場雙驅動下,動力磷酸鐵鋰電池必然向著高能量密度、高循環性能、高安全性能等方向發展,這就需要研究機構和企業在正極材料、負極材料、電解液方面做出改進。固態電池、硅碳負極、高鎳三元材料和富鋰錳正極等方向被認為是企業近年來發展的主流技術路線。

        2025年單體電池要達到的技術目標是比能量400Wh/kg,開發更加高效節能的新型正極材料來克服和取代現有的存在缺陷的正極材料成為研究的熱點。隨著新材料的不斷出現,鋰電池技術將繼續發展和成熟,憑借其優越的性能,大容量高功率鋰電池在航空領域將擁有更廣闊的應用前景。

        根據《中國制造2025》明確了動力電池的發展規劃:2020年,電池能量密度達到300Wh/kg;2025年,電池能量密度達到400Wh/kg;2030年,電池能量密度達到500Wh/kg。

        這幾年不管是新能源汽車也好,或者是說電池的密度也好,都在不斷的進行變化的,新能源汽車的保有量也越來越多,對于車輛的續航里程來講也是越來越高。電動汽車的續航里程和能量密度是由一定的關系的。

        不過,能量密度提升,也意味著電動汽車安全隱患的增加。切實希望磷酸鐵鋰電池企業在提高電池能量密度的同時,一定要根據電池現狀,穩步推進。不可為了補貼而提升,一定要把電池質量作為首要保證,以免帶來不可控的后果。

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