鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:795次 | 2019年06月12日
磷酸鐵鋰電池的發(fā)展
現(xiàn)在我們國內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)在180Wh/kg,200Wh/kg以及220Wh/kg這三個(gè)梯度上的能量密度上開始研制發(fā)力了,而且獲得了非常不錯(cuò)的圖片,現(xiàn)在180Wh/kg已經(jīng)開始兩場了。而一旦達(dá)到更高的梯度,那就是意味著磷酸鐵鋰電池有了進(jìn)軍乘用車領(lǐng)域,在乘用車上使用的機(jī)會(huì)了!
磷酸鐵鋰電池通過納米技術(shù)和富鋰技術(shù)等手段而應(yīng)用,其實(shí)際能量密度將會(huì)大幅度提升,并且磷酸鐵鋰電池實(shí)現(xiàn)2元/瓦時(shí)以下的成本沒有問題。
安馳科技磷酸鐵鋰電池能量密度達(dá)175Wh/kg
安馳科技成立于2016年5月,注冊資本4.99億人民幣,是一家集動(dòng)力電池研發(fā)、生產(chǎn)及銷售為一體的創(chuàng)新型新能源科技公司。安馳科技已量產(chǎn)的61.5Ah電芯能量密度達(dá)175Wh/kg,第二代標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度>140Wh/kg,在國內(nèi)屬于領(lǐng)先水平,可應(yīng)用于包括乘用車、專用車及物流車、客車等各種車型;研發(fā)完成185wh/kg動(dòng)力高能量密度動(dòng)力電池產(chǎn)品預(yù)計(jì)明年投入量產(chǎn)。目前產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)1.2萬只電芯,已達(dá)到首期規(guī)劃的2億Ah產(chǎn)能要求,產(chǎn)線利用率基礎(chǔ)達(dá)到90%以上。
通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新,公司所生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池能量密度可以達(dá)到175Wh/kg,系統(tǒng)能量密度可以達(dá)到140Wh/kg以上,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)配套。
國軒高科磷酸鐵鋰電池單體能量密度已達(dá)到180wh/kg
國軒高科在互動(dòng)平臺(tái)表示,公司32131磷酸鐵鋰電池單體能量密度已達(dá)到180wh/kg,公司計(jì)劃未來兩年提升至200wh/kg以上。在其他電池方面,國軒高科曾在此前中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合電池中國網(wǎng)開展的“2019探究動(dòng)力電池未來格局”調(diào)研活動(dòng)中表示,公司承接國家科技部300wh/kg高能量密度重大科技專項(xiàng)目前進(jìn)展順利,公司自主研發(fā)的軟包電芯能量密度已達(dá)到302Wh/kg。公司將繼續(xù)圍繞該重大科技專項(xiàng)進(jìn)行布局,計(jì)劃在今年推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。
據(jù)悉,國軒高科“190Wh/kg磷酸鐵鋰電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過電池化學(xué)體系的不斷優(yōu)化,電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新,電池安全防護(hù)的不斷升級,使磷酸鐵鋰電池能量密度突破190Wh/kg,將磷酸鐵鋰電池發(fā)展推向新的高度,使國軒高科磷酸鐵鋰電池成為行業(yè)標(biāo)桿。
磷酸鐵鋰電池能量密度提升有很大空間
目前從正極和負(fù)極這方面來看,國內(nèi)外廠家所采用的主要是磷酸鐵鋰的正極材料體系,歐美動(dòng)力電池市場基本上還是應(yīng)用磷酸鐵鋰的多一些,而日本、韓國主要采用三元體系,可以說,目前磷酸鐵鋰體系的動(dòng)力電池依然是最成熟、最安全的鋰離子動(dòng)力電池。
盡管,磷酸鐵鋰它是磷酸鹽體系里面能量密度差不多是最低的一種。但如果正極體系里能夠把整個(gè)正極的核心物質(zhì)含量提高到30%以上,那么其實(shí)際能量密度就會(huì)大幅度的提升。比如說富鋰體系,其做成電池,單電池能量密度就可以達(dá)到300Wh/kg以上,甚至超過三元體系目前所實(shí)現(xiàn)的能量密度。
在提高正極材料它的比能量的同時(shí),提高負(fù)極材料的比能量也是重大技術(shù)突破方向。在目前的磷酸鐵鋰電池中如果負(fù)極材料還是用370石墨的話,實(shí)現(xiàn)高比能確實(shí)難度比較大。所以現(xiàn)在對于硅基,包括硒基的高比能材料,業(yè)內(nèi)都很看重。因此,在目前體系下面,如果能把磷酸鐵鋰電池充分的做好,能量密度能夠達(dá)到120Wh/kg左右,這對于電動(dòng)汽車應(yīng)則沒有任何問題。在強(qiáng)大的社會(huì)發(fā)展需求和巨大的潛在市場推動(dòng)下,鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)正向大規(guī)模、高效率、長壽命、低成本、無污染的方向發(fā)展。鋰電池儲(chǔ)能是目前最可行的技術(shù)路線。
1.磷酸鐵鋰電池能量密度相對較高、續(xù)航能力強(qiáng),并且隨著磷酸鐵鋰正極材料的應(yīng)用,傳統(tǒng)的碳負(fù)極鋰離子動(dòng)力電池的壽命和安全性得到較大提高,首選應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域。
2.鋰電池的循環(huán)壽命長,在未來改進(jìn)能量密度相對較低、續(xù)航能力弱、價(jià)格偏高這些缺點(diǎn)使得鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。
3.鋰電池倍率性能好,制備比較容易,在未來改進(jìn)高溫性能和循環(huán)性能不佳等缺點(diǎn)更利于在儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用。
4.鋰電池,綠色環(huán)保、儲(chǔ)能等優(yōu)勢非常的顯著,現(xiàn)已成為各類先進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)品的主要配套UPS電源。
5.鋰電池的長壽命設(shè)計(jì)將大大降低更換電池的成本和維護(hù)的負(fù)擔(dān)。
6.鋰電池的使用時(shí)間壽命很長,一只鋰電池使用壽命如果不發(fā)生意外的情況下可以使用6年以上,長達(dá)9年。正常的使用次數(shù)在2500次以上。如果不發(fā)生意外使用次數(shù)可以達(dá)到3000次以上。
鋰電池儲(chǔ)能在UPS行業(yè)中的應(yīng)用
1、數(shù)據(jù)中心
隨著鋰電池技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的不斷下降,體積小巧的鋰電池UPS電源能減少占用空間達(dá)50-80%,在數(shù)據(jù)中心扮演重要的角色。如今,鋰電池UPS儲(chǔ)能電源也開始進(jìn)入數(shù)據(jù)中心,為服務(wù)器、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)等IT設(shè)備提供持續(xù)不間斷的供電。鋰電池開始進(jìn)入U(xiǎn)PS電池市場,小編認(rèn)為:數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)采用鋰電池UPS將成為一種趨勢。
2、工業(yè)控制設(shè)備
工業(yè)控制系統(tǒng),它需要高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的供電電源。當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)突然停電時(shí),要有供電電源保持一定時(shí)間的供電,以便對工業(yè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)做保護(hù)性處理并使現(xiàn)場儀表及調(diào)節(jié)閥處于安全位置,同時(shí)還要確保工藝能夠做緊急處理,防止事故的發(fā)生。
鋰電池UPS不間斷電源,由控制柜和儲(chǔ)能鋰電池組兩部分組成,是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。
3、消防救援
UPS鋰電池儲(chǔ)能電源外觀像一個(gè)拉桿箱,可以隨時(shí)移動(dòng),方便攜帶,體積小功率大,所以廣泛使用于戶外應(yīng)急電源等場景。在戶外,發(fā)生各種應(yīng)急事故是常見的。當(dāng)自然災(zāi)害和突發(fā)事件來臨時(shí),比如地震、海嘯、泥石流等突發(fā)災(zāi)害來臨時(shí),大部分地區(qū)都會(huì)斷電,甚至電路癱瘓,這個(gè)時(shí)候搜救工作沒有了電源也顯得盲目,無法給群眾提供防災(zāi)減災(zāi)、醫(yī)療救治等相關(guān)幫助。
這時(shí)候,鋰電池UPS應(yīng)急電源就可以幫助消防救援人員在晚上的時(shí)候在野外提供可靠的不間斷穩(wěn)定電源,保障工作的正常開展和運(yùn)行。
4、金融行業(yè)
銀行與金融企業(yè)必須維護(hù)許多需要個(gè)別電源防護(hù)的小型系統(tǒng)。自動(dòng)柜員機(jī)就是需要在線UPS保護(hù),以避免可能的供電異常。成本上的挑戰(zhàn)包括ATM每日平均1~3kW的耗電量,以及其輔助設(shè)備、例行性停電或替代供電方式等問題。重要工作無法處理所產(chǎn)生的停機(jī)成本相當(dāng)龐大,且停機(jī)的每小時(shí)平均成本也會(huì)隨著BFSI部門大幅采用自動(dòng)化營運(yùn)而增加。
銀行與金融業(yè)的數(shù)據(jù)中心都需要有能配合其營運(yùn)規(guī)模的強(qiáng)固緊急應(yīng)變電源系統(tǒng),比如鋰電池UPS電源,以維持在不利環(huán)境下執(zhí)行重要工作的電力。
儲(chǔ)能市場與鋰電池UPS市場相互發(fā)力,形成協(xié)同發(fā)展,而多數(shù)電池企業(yè)在布局儲(chǔ)能市場的同時(shí),還積極開拓動(dòng)力電池市場,并且以廢舊動(dòng)力電池在儲(chǔ)能市場上的梯次利用為發(fā)展方向,這對完善鋰電產(chǎn)業(yè)鏈、推進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到了積極的助推作用。