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漲知識:為什么鋰電池具有很大的能量密度

金夕華 371
文章來源:金夕華

  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。目前,我國各電池動力鋰電池能量密度達到什么水平了呢?

  我國各企業鋰電池能量密度現狀一覽

  比亞迪: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。

  沃特瑪:生產的32650圓柱型動力磷酸鐵鋰電池,單體能量密度已經達到145Wh/kg,下一步目標是實現160Wh/kg;三元電池目前能量密度為200Wh/kg,預計到2020年達到300Wh/kg的水平。

  國能電池:早在2013年,國能磷酸鐵鋰和三元電池單體能量密度就達到了160Wh/kg和200Wh/kg。預計2017年年底,磷酸鐵鋰電池單體能量密度將達到180Wh/kg、PACK達到134Wh/kg,三元電池能量密度將突破240Wh/kg。

  捷威動力:在能量密度方面,公司目前已經量產的三元軟包電池單體比能量達210WH/Kg。在提高電池安全性的基礎上,預計2020年公司軟包電池單體能量密度可達300WH/Kg,Pack成組后可達220WH/Kg;鈦酸鋰電池單體能量密度達到110WH/Kg以上。

  智慧能源:公司量產的動力電池單體能量密度可達220Wh/Kg,PACK成組后能量密度達到140Wh/Kg。同時,公司BMS系統可做到5級防護,電池包采用輕量化材料,并進行了結構優化。

  比克電池:2016年,比克三元材料動力電池行業占比30%以上,位列第一。目前比克單體電芯能量密度近220Wh/kg,后續還將進一步提升至300Wh/kg。

  卡耐新能源:卡耐新能源已經可以批量供應能量密度220Wh/kg電芯,系統比能量大于130Wh/kg電芯,同時工藝和技術層面已經分別實現250Wh/kg、技術300Wh/kg產品儲備。

  (1)特性:鋰電池最大的優點就是能量比較高,具有高儲存能量密度,已達到460-600Wh/kg,是鉛酸電池的約6-7倍;鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半,體積是鎳鎘的20-30%,鎳氫的35-50%。

  (2)原因:這是由于它的發電原理決定的,因為鋰電池中的鋰是質子數為3的原子,同樣的質量下,鋰電池的mol數量更多,產生的能量更強,所以能量密度更大。下面是鋰電池的原理介紹。

  (3)原理:“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。最早出現的鋰電池來自于偉大的發明家愛迪生,使用以下反應:Li+MnO2=LiMnO2該反應為氧化還原反應,放電。由于鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。

標簽:新能源汽車

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