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新能源动力锂电池——三元锂电池
浏览: 发布日期:2021-08-09

今天单独和大家,分享一下新能源动力电池“三元锂电池”有关方面的知识。

众观当今新能源动力电池市场,锂电池在纯电动汽车作为动力电源,已经十分广泛。主流应用的锂电池,包括那些呢?

——磷酸铁锂电池、三元锂电池、锰酸锂电池、钛酸锂电池。

三元锂电池和磷酸锂电池,市场占有绝对份额。其中,三元锂电池随着时间,在市场的占有上在扩大版图。

那么动力电池市场风向,为什么会选择三元锂电池呢?这就是小编今天要说的——三元锂电池,且看分解:

一、何为三元锂电池?

正极材料使用镍盐、钴盐、锰/铝盐为原料,并按一定比例调配,的三元组合体系而成的电池结构。

二、三元锂电池的两种路线。

三元锂电池架构,目前通过提高镍含量而设计的两种路线:NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)。

科研人员研究发现,在三元电池材料体系中:1、镍,起到提高电池容量/能量密度,的作用。2、钴,兼具提高容量/能量密度和稳定三元电池结构体系的作用。3、锰/铝,稳定三元电池结构体系的作用。

三、成本、资源因素。

在三元锂电池架构中,所需矿资源:镍、钴、锰/铝、锂。其中,镍、钴、锰矿资源,我国相对贫泛,需要对外进口。尤其,钴矿资源,中国仅占全球1.1%的储量,90%依赖进口,价格一路上扬,很不利用控制成本。钴矿主要在刚果(金)、澳大利亚、古巴。三国占球总钴量的70%。

增加镍含量,技术上需要挑战碱度高和氧化性特点。目前,日本松下率先实现量产高镍三元材料电池技术,中国仅少数几家企业量产NCM811。

四、三元锂电池安全性

耐高温容量稳定性、安全性差,且pH值过高易使单体胀气,进而引发危险。急待技术革新!

六、政策导向。

2017年2月20日工业信息化部、改革委、科技部、财政部联合印发《促进汽车动力电池产业发展行动方案》

2018年6月6日工业信息化部发布《新能源汽车推广应用推荐车型目录》

两个文件,明确了我国动力电池的发展方向。——“到2020年,新型锂离子动力电池单体比能量超过300瓦时/公斤;系统比能量力争达到260瓦时/公斤、成本降至1元/瓦时以下,使用环境达–30℃到55℃,可具备3C充电能力。到2025年,新体系动力电池技术取得突破性进展,单体比能量达500瓦时/公斤。”

七、三元锂电池VS磷酸铁锂电池。

目前磷酸铁锂电池理论能量密度极限为:180WH/KG!这是一个严重的瓶颈!

而观察三元材料锂电池:

专家介绍,目前主流NCM(镍钴锰)523电池,能量密度可达160~200WH/KG。但在科研人员通过提高三元体系中镍的含量的方法,NCM(镍钴锰)622能量密度达230WH/KG和NCM(镍钴锰)811能量密度达280WH/KG.

八、国内三元电池技术先进企业。

深圳比克电池有限公司。比克3.0Ah电芯产品上市,能量密度达到250Wh/kg。

天津力神电池有限公司。1、通过研发新的三元电池体系高镍正极和硅碳负极结合,实现技术突破。其开发的单体电芯能量密度达302WH/KG,体积能量密度超642WH/L。25℃以下1C循环充放电710次(且100%DOD——百分之百循环深度),容量保持率80%。2、通过对电解液的配方优化,循环285次(100%DOD),其容量保持率96%。

总结,作为一种实际应用大规模市场化的产业。新能源之动力电池将着眼于,成本和能量密度优势的平衡。力求两者完美的效能最大化。高镍正极结合硅基负极,优化电解液,以及不断降低钴使用依赖率,最有可能是三元材料电池不错的发展方向。中国动力电池2020、2025发展目标,就在眼前,去完全实现。

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