从目前的动力电池技术来看 2020年锂离子电池的能量密度达不到350Wh-kg
啥也不说了,上最真实动力电池能量密度排行
啥也不说了,上最真实动⼒电池能量密度排⾏续航,续航,续航……消费者选购电动汽车时,最关注的就是续航性能。
这⼀汽车指标转化到动⼒电池领域,那就是:密度,密度,密度……现在动⼒电池的能量密度表现如何?很多企业宣称⾃⼰做出了很⾼能量密度的产品,有的都已经突破300Wh/kg了。
但在实验室⾥的不算,真正量产装车的动⼒电池能量密度,到底什么⽔平?《电动汽车观察家》对5⽉份装车动⼒电池能量密度做了分析,并作出了动⼒电池电芯能量密度排⾏、系统能量密度排⾏。
微宏动⼒所⽣产的三元软包CEF052EA型号电池的单体能量密度最⾼,达到251.70wh/kg(1C充放测算,本⽂提及的其他能量密度同样以此标准)。
宁德时代⽣产的811⽅形电池ELE8A3,虽然在单体能量密度中不是最⾼,但是成组后的表现⾮常好,系统能量密度达到166wh/kg,在系统能量密度中排名第⼀。
还有哪些电芯、动⼒电池系统的能量密度⾼?有什么规律?从电芯能量密度,到系统能量密度,转化效率变化有怎样?请看下⽂分解。
1、单体密度排⾏:三元软包优势明显论单体,三元软包的优势确实明显。
特别是⽐较质量能量密度时,由于软包电池在结构上采⽤铝塑膜包装,重量较同等容量的钢壳锂电池轻40%,较铝壳锂电池轻20%。
5⽉,微宏动⼒所⽣产的CEF052EA型号电池的单体能量密度最⾼,达到251.70wh/kg。
据了解,微宏动⼒下半年将量产单体能量密度在260Wh/kg的动⼒电池,也是三元软包的电芯。
第2名,捷威动⼒⽣产的IXP116/103/306电池能量密度达245.06Wh/kg,这也是⼀款三元软包电池。
根据其规划,捷威的2020年软包电池单体能量密度可达300Wh/kg。
此外,排第4的多氟多PSP12161227-55Ah,同样也是三元软包,单体能量密度239.41Wh/kg。
第⼋、第九都是卡耐新能源的三元软包。
三元软包单体能量密度⾼,因此也得到很多公司的青睐。
此前,承接国家科技部300wh/kg⾼能量密度重⼤科技专项⽬的三家公司——CATL、⼒神、国轩,都采⽤三元软包路线,能量密度都达到了300 Wh/kg。
锂离子电池和金属锂离子电池的能量密度计算
锂离子电池和金属锂离子电池的能量密度计算吴娇杨,刘品,胡勇胜,李泓(中国科学院物理研究所,北京,100190)摘要:锂电池是理论能量密度最高的化学储能体系,估算各类锂电池电芯和单体能达到的能量密度,对于确定锂电池的发展方向和研发目标,具有积极的意义。
本文根据主要正负极材料的比容量、电压,同时考虑非活性物质集流体、导电添加剂、粘结剂、隔膜、电解液、封装材料占比,计算了不同材料体系组成的锂离子电池和采用金属锂负极、嵌入类化合物正极的金属锂离子电池电芯的预期能量密度,并计算了18650型小型圆柱电池单体的能量密度,为电池发展路线的选择和能量密度所能达到的数值提供参考依据。
同时指出,电池能量密度只是电池应用考虑的一个重要指标,面向实际应用,需要兼顾其它技术指标的实现。
关键词:锂离子电池;金属锂离子电池;能量密度;18650电池;电芯中图分类号:O O646.21文献标志码:A 文章编号:Calculation on energy densities of lithium ion batteries and metallic lithium ion batteriesWU Jiaoyang,Liu pin, HU Yongsheng, LI Hong(Institute of Physics, Chinese Academy of Science, Beijing 100190, China)Abstract: Lithium batteries have the highest theoretical energy densities among all electrochemical energy storage devices. Prediction of the energy density of the different lithium ion batteries (LIB) and metallic lithium ion batteries (MLIB) is valuable for understanding the limitation of the batteries and determine the directions of R&D. In this research paper, the energy densities of LIB and MLIB have been calculated. Our calculation includes the active electrode materials and inactive materials inside the cell. For practical applications, energy density is essential but not the only factor to be considered, other requirements on the performances have to be satisfied in a balanced way.Key words:lithium ion batteries; metal lithium ion batteries; energy density calculation; 18650 cell; batteries core收稿日期:;修改稿日期:。
深度解析硅碳复合材料的包覆结构之核壳型
深度解析硅碳复合材料的包覆结构之核壳型碳质负极材料在充放电过程中体积变化较小,具有较好的循环稳定性能,而且碳质负极材料本身是离子与电子的混合导体;另外,硅与碳化学性质相近,二者能紧密结合,因此碳常用作与硅复合的首选基质。
随着时代的需求飞速发展,锂离子电池的能量密度以每年7%~10%的速率提升。
2016年,我国发布了动力电池能量密度硬性指标,根据《节能与新能源汽车技术路线图》,2020年纯电动汽车动力电池的能量密度目标为350W·h/kg。
为满足新一代能源需求,开发新型锂电负极技术迫在眉睫。
硅在常温下可与锂合金化,生成Li15Si4相,理论比容量高达3572mA·h/g,远高于商业化石墨理论比容量(372mA·h/g),在地壳元素中储量丰富(26.4%,第2位),成本低、环境友好,因而硅负极材料一直备受科研人员关注,是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。
然而,硅在充放电过程中存在严重的体积膨胀(~300%),巨大的体积效应及较低的电导率限制了硅负极技术的商业化应用。
为克服这些缺陷,研究者进行了大量的尝试,采用复合化技术,利用“缓冲骨架”补偿材料膨胀。
碳质负极材料在充放电过程中体积变化较小,具有较好的循环稳定性能,而且碳质负极材料本身是离子与电子的混合导体;另外,硅与碳化学性质相近,二者能紧密结合,因此碳常用作与硅复合的首选基质。
在Si/C复合体系中,Si颗粒作为活性物质,提供储锂容量;C既能缓冲充放电过程中硅负极的体积变化,又能改善Si质材料的导电性,还能避免Si颗粒在充放电循环中发生团聚。
因此Si/C复合材料综合了二者的优点,表现出高比容量和较长循环寿命,有望代替石墨成为新一代锂离子电池负极材料。
从硅碳复合材料的结构出发,可将目前研究的硅碳复合材料分为包覆结构和嵌入结构。
其中,包覆结构是在活性物质硅表面包覆碳层,缓解硅的体积效应,增强其导电性。
根据包覆结构和硅颗粒形貌,包覆结构可分为核壳型、蛋黄-壳型以及多孔型。
宜春市人民政府关于印发《江西省宜春市锂电新能源产业发展规划实施方案》的通知
宜春市人民政府关于印发《江西省宜春市锂电新能源产业发展规划实施方案》的通知文章属性•【制定机关】宜春市人民政府•【公布日期】2018.07.27•【字号】•【施行日期】2018.07.27•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】新能源正文宜春市人民政府关于印发《江西省宜春市锂电新能源产业发展规划实施方案》的通知各县(市、区)人民政府,“三区”管委会,市政府各部门:经市政府研究同意,现将《江西省宜春市锂电新能源产业发展规划实施方案》印发给你们,请认真贯彻执行。
2018年7月27日江西省宜春市锂电新能源产业发展规划实施方案为加快宜春锂电新能源产业发展,将《江西省宜春市锂电新能源产业发展规划》(以下简称规划)落到实处,力争宜春锂电新能源产业到2020年实现千亿元主营业务收入的发展目标,现制定如下实施方案。
一、指导思想全面贯彻党的十九大精神,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,落实市委四届三次全会精神,通过《规划》实施,推动产业合理布局,将宜春锂电新能源产业建成国内领先、功能齐备、产业链各环节相对完善、相互匹配,具有集约化发展特色的产业集群。
二、发展目标到2020年,建成三个中心(锂电企业总部办公中心、锂电新能源产业人才服务中心、国家锂电研发监督检验中心)、形成“一路两翼”格局(以宜春经开区和袁州区为核心的锂电高端制造基地,以奉新、高安、宜丰、万载等为辐射中心的产业配套基地)、实现一个目标(主营业务收入突破1000亿元)。
三、发展路径(一)做优存量一是碳酸锂及锂矿加工生产领域。
优化开采选矿技术,引导锂云母选矿企业合理布局,力争选矿项目达产工作在2020年完成,确保对碳酸锂生产企业发展提供有效保障。
强化锂云母收储及调控功能,制定并落实锂云母原材料保障供应方案,形成适应市场化的锂矿资源收储运行机制。
督促现有碳酸锂生产企业持续改良提锂技术,逐年提升综合回收率。
今年起,锂矿资源收储领导小组办公室每年组织第三方专业机构对碳酸锂生产企业的综合回收率进行考核,根据考核结果确定企业锂云母资源的供给量,同时引导企业针对新型正极材料的发展开拓市场,主动进入氢氧化锂市场。
锂离子电池技术发展现状与趋势
锂离子电池技术发展现状与趋势一、文献综述1、前言现阶段,日本、韩国、美国等国家引领锂离子动力电池技术的发展。
日本的行业技术水平具有领先优势,韩国的动力电池制造能力处于领先地位,美国则具有引领前沿的科研能力。
2、国外发展现状2·1日本2·11 2009年,日本政府推出了RISING计划(创新型蓄电池尖端科学基础研究事业)和U~EAD项目(汽车用下一代高性能电池系统),并于2013年更新了动力电池技术发展路线图(RM2013),具体指标有2020年电池的续航里程实现250~350km·电池系统总电量达到25~35kW·h,电池能量密度实现250Wh· kg-1,功率密变达到1500W·kg-1,循环寿命达到1000-1500次,价格成本降低到2万日元/W·h。
RM2013指明了电极材料的发展方向,正极材料要发展xLiMn03·(1~x)LiMO2(M=Ni,Co,Mn,0≤x≤1)、LizMSi0s、LiNiosMn1s04、LiCnP04、Li2MSO·F、LiMO2(M=Ni,Co,Mn);负极材料要发展Sn~CoC合金,Si基负极包括Si/C和Si0,以及Si基合金。
2·12日本具有代表性的锂离子动力电池企业为松下电池公司。
松下是动力电池行业的领导者,作为Tesla最主要的动力电池供应商,凭借Tesla的发展稳居市场领导者地位,全球市场份额在20%左右。
目前松下电池主要给ModelS和MndelX提供18650圆柱电池,正极采用镍钴铝三元材料(NCA),负极使用硅碳复合材料,单体能量密度可达252Wh·kg-1,而即将使用在Mode13上的21700圆柱形电池单体能量密度更是提高到300Wh·kg-1·是目前行业内能量密度最高的电池。
2·2韩国2·21 2011年,韩国启动了包含锂离子电池关键材料、应用技术研究、评价及测试基础设施以及下一代电池研究的二次电池技术研发项目。
新能源汽车电池类型现状及发展趋势研究
新能源汽车电池类型现状及发展趋势研究作者:薛媛媛陈清晨来源:《时代汽车》2023年第19期摘要:近几年新能源汽车快速发展受到了大众的关注,新能源汽车的重要技术问题一直是社会热点讨论的话题,而其中关于汽车的续航问题涉及到汽车的电池技术。
目前,市场中新能源汽车的电池分为了不同的类型,不同类型的电池都有着独特的优势和特点,如何选择相应的电池技术,如何推动新能源汽车行业的稳定发展,需要了解这些常见电池的类型以及特点,了解电池的发展现状,了解电池未来的发展趋势,这样才能从本质上了解目前新能源汽车的综合发展情况。
关键词:新能源汽车电池类型现状发展趋势1 引言电池作为新能源汽车的核心部件之一,是目前阻碍新能源汽车技术发展的重要原因,也是汽车发展必然经历的重要阶段。
新能源汽车消费者需要了解新能源电池的充电问题,放电问题,技术人员需要做好电池的技术研发工作,这样才能进一步推动新能源汽车行业的稳定发展。
从电池的性能、类别、价格、充电等不同角度进行电池的盘点整理和分析,这也是文章主要论述的关于新能源电池发展现状以及发展趋势的重要内容。
2 新能源汽车电池的种类分析2.1 铅酸电池铅酸电池虽然已经很成熟了,但由于它的成本低廉,并且可以进行高功率的放电,所以它仍然是目前国内仅有的一种可以大规模量产的电池。
北京奥运期间,共有20台电动车为奥运运输服务,其中包括铅酸蓄电池。
然而,由于铅酸电池的能量、比功率、能量密度等因素,使得电动车的速度和续航能力都不高。
2.2 镍镉电池和镍氢电镍镉电池和镍氢电池尽管比铅酸电池要好,但是它也含有大量的重金属,一旦丢弃,就会对环境产生污染。
镍氢电池已经步入成熟阶段,是目前经过验证并商业化的混合动力电池系统,占到了99%的市场份额,丰田公司的普锐斯就是其中的代表。
世界上最大的汽车动力电池制造商是日本的PEVE和Sanyo,PEVE在世界范围内占有85%的Hybrid动力车用镍氢燃料电池,丰田公司的Prius,Alphard,Estima,本田公司的Civic,Insight等都是使用PEVE镍氢动力电池。
锂电池干货系列之锂电和金属锂能量密度计算
锂电池干货系列之锂电和金属锂能量密度计算
纯电动车电池的能量密度高低有多重要?
这似乎就像在讨论心脏的跳动对于人体有多重要一般,一辆纯电动车,或者说的更标准一点,一辆电池动力车的性能、续航里程、可靠性都取决于其电池包内的电池数量以及单节电池内的能量密度。
这个公式很好理解:总电量=电池数量×单节电池能量密度。
而现代汽车的结构设计其实已经很死板了,留给电池组的空间也就那么一点,大部分车型都集中在坐舱地板下方,当然这也是出于安全性和空间性的考虑。
所以说,电池数量已经被限制在某一个区间内,无法大幅提升。
想要增强电池车性能,唯有在能量密度上做文章。
首先,什么是电池能量密度?
能量密度(Energy density)是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。
电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。
电池能量密度=电池容量×放电平台/电池厚度/电池宽度/电池长度,基本单位为Wh/kg(瓦时/千克)。
电池的能量密度越大,单位体积内存储的电量越多。
△圆柱形锂电池结构图
关于电池能量密度,现在我们都知道了它俨然是目前电池行业,甚至是电动汽车行业向前大跨步的最明显的突破口,但是突破它,真的是很难啊!
△典型电池设计非活性物质(除引线等)的占比
据悉,电池的能量密度基本由电池的正负极决定的,但只是正负极活性材料也不能保证电池能发上电,得有很多非活性物质,比如导电辅助剂、活性粉末之间的粘结剂、隔离膜、阴阳极的箔材、绝缘固定的胶纸、铝塑膜壳或者钢铝壳等等。
我们中大部分人总是有意无意的忽略这部分物质的含量,得出的能量密度与事实相差较。
锂原电池的研究与发展
锂原电池的研究与发展目录1. 内容概述 (3)1.1 锂原电池的定义和分类 (4)1.2 锂原电池的重要性 (5)1.3 研究与发展背景 (6)2. 锂原电池的工作原理 (7)2.1 电极反应机理 (8)2.2 电解质类型和特性 (9)2.3 隔膜材料及其功能 (10)3. 锂原电池的组成材料 (11)3.1 电极材料的选择与研究 (13)3.2 电解质和盐的种类与性能 (15)3.3 集流体材料 (16)3.4 其他辅助材料 (17)4. 锂原电池的制备工艺 (19)4.1 正负极材料制备 (20)4.2 电池组装技术和设备 (22)4.3 电池涂层与保护层 (23)5. 锂原电池的关键技术 (23)5.1 电池性能优化 (25)5.2 循环稳定性和安全性 (27)5.3 改善电池能量密度和功率密度 (28)6. 锂原电池的应用领域 (29)6.1 消费电子产品 (30)6.2 电动交通工具 (31)6.3 能源储存和移动电源 (33)6.4 其他特殊应用 (34)7. 锂原电池的未来发展趋势 (35)7.1 高能量密度和高安全性 (36)7.2 成本的降低与回收利用 (37)7.3 环保与可持续发展 (39)8. 国际前沿研究动态 (40)8.1 新型电极材料的开发 (41)8.2 电池设计与纳米技术 (42)8.3 化学储能系统的集成 (43)9. 锂原电池的安全问题及对策 (45)9.1 电池热失控机理 (46)9.2 安全性能测试与评估 (47)9.3 安全设计与防护措施 (48)10. 锂原电池的环保问题与可持续性 (50)10.1 锂矿资源的开采与环境影响 (51)10.2 废旧电池的回收与处理 (53)10.3 电池材料的可回收性和可循环性 (54)11. 结论与展望 (55)11.1 总结锂原电池的发展成就 (57)11.2 面临的挑战与未来发展方向 (59)11.3 研究工作的意义与价值 (60)1. 内容概述随着电子设备和便携式技术的快速发展,对高性能电池的需求日益增长。
固态电池量产在即,能否与液态电池“掰手腕”
固态电池量产在即,能否与液态电池“掰手腕”随着中国新能源汽车的全球畅销,以及客户购车理念的不断升级,电动汽车的“心脏”——锂电池的能量密度、安全性、低温性及充电效率等再次受到业内外的高度关注。
在规模、技术及产业链都占优势的液态电池格局中,固态电池如何披荆斩棘杀出一条血路?本文将逐一揭晓。
能量密度和安全性触及液态电池发展瓶颈一方面,国家政策提出较高预期,现有锂电材料性能接近极限。
随着智能网联电动车和电化学储能需求持续增长,高能量密度和高安全性已经成为客户重点关注要点。
国家更是颁布相关有力政策助力其高质量有序发展,如《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出,单体电芯比能量要在2020年达到300Wh/kg,力争达到350Wh/kg,2025年达到400Wh/kg,2030年达到500Wh/kg。
但是,市面上的高容量电池体系现阶段很难达到400Wh/kg,即使搭配上“高镍+硅碳”的高配组合,能量密度也只能在360Wh/kg左右,所以如何“锦上添花”进一步提升能量密度成为业内相关企业提升自身实力的首要选项。
另一方面,安全性成为发展诟病。
我们都熟悉的传统液态锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜、结构件等构成。
其中,液态电解质的有机溶剂存在易燃性、高腐蚀性、抗氧化性较差、无法解决锂枝晶问题,所以在一定程度上存在热失控潜在风险,这也制了高电压正极、锂金属负极等高能量材料的使用。
图1液态锂离子电池热失控的诱发机制固态电池有望成为液态电池“升级版本”固态电池是一种新型锂电池技术,近年来发展态势良好,有望从高端应用领域开始逐步渗透。
从应用场景来看,动力电池市场在电动车的带动下成为主要应用领域。
随着规模、技术、市场及产业链不断成熟,固态电池将于2025年后在3C电子、无人机、储能、高端新能源汽车等领域实现产业化和商业化,并且整体出货量将呈现快速增长趋势。
依据EVTank对于全球锂离子电池出货量的预测,2025年、2030年全球固态电池出货量分别突破43GWh、570GWh,复合增长率为67.68%,预计2030年全球固态电池整体渗透率约为9.4%。
2020年动力电池产业分析报告
2020年动力电池产业分析报告2020年4月目录一、动力电池产业:政策驱动下高速成长的新兴产业 (5)1、动力电池是新能源汽车重要组成部分 (5)2、政策支持下,动力电池需求随新能源汽车销量快速增长 (7)(1)动力电池产业随着新能源汽车市场快速发展而不断壮大 (7)(2)动力电池产业从无到有,从野蛮扩张到有序发展,离不开政策的支持、引导与规范 (7)二、产业链:动力电池环节在产业链处于较强势地位,产业集群效应明显 (8)1、电池材料:四大材料行业呈现不同特征 (9)(1)正极材料:决定动力电池性能,竞争格局分散 (9)(2)隔膜材料:产业链中毛利率最高的环节 (11)(3)负极材料:盈利和格局较为稳定 (13)(4)电解液:周期属性明显,格局较为集中 (15)2、电池制造:产业聚集特征明显 (15)(1)动力电池环节在整条产业链中议价能力较强 (15)(2)动力电池产业链主要聚集在中日韩地区 (17)3、下游需求:市场空间广阔 (19)三、全球化发展趋势明显,抓紧海外产业链机遇 (21)1、欧洲市场崛起,国内企业有望直接或间接参与全球化供应 (21)2、海外动力电池企业入华,或带来本土化采购 (24)四、技术进步势在必行,将推动产业再次发展 (24)1、动力电池技术进步需求迫切 (24)2、锂电材料:以提升能量密度与安全性为导向的技术进步 (25)(1)铜箔轻薄化发展 (26)(2)三元高镍正极与富锂锰基正极材料不断发展 (26)(3)进一步提升能量密度的下一代硅碳负极材料逐渐商用 (27)(4)隔膜材料涂覆材料创新提升动力电池安全性能 (28)3、动力电池:电芯结构与Pack结构的创新 (28)(1)固态电池的商业应用处于不断探索之中 (28)(2)去模组化的Pack 创新 (29)动力电池是新能源汽车重要部件,政策驱动下高速成长。
动力电池是专门用于新能源汽车的电池,目前主流动力电池是锂离子电池,而其中三元锂离子电池以6-7成的份额在动力电池领域占据主导地位。
锂电知识竞赛试题及答案(80题)
锂电知识竞赛试题及答案(80题)锂电知识竞赛题库及答案(80题)1全国首部锂电产业专项法规是O:A.《枣庄市锂电产业发展促进条例》B.《锂离子电池行业规范》C.《宜宾市锂电产业发展促进条例》D.《宁德市锂电产业发展促进条例》正确答案:A答案解析:全国首部锂电产业专项法规《枣庄市锂电产业发展促进条例》于2023年6月29日经枣庄市第十七届人民代表大会常务委员会第十三次会议通过,并于2023年7月26日经山东省第十四届人民代表大会常务委员会第四次会议批准,将于2023年10月1日起施行。
《条例》的制定出台,标志着枣庄市锂电产业发展迈入法治化轨道,对引领推动锂电产业高速高质量发展,打造北方锂电之都具有重大的现实意义和深远的历史意义。
2.锂电池是将O转化为电能的。
A化学能B.锂能C.热能D原子能正确答案:A答案解析:锂离子电池工作原理是将电能转化为化学能储备在电极中,在需要的时候可以重新以电能释放。
3.商用锂离子电池最早是由O公司发明的?A.索尼B.三星C.松下D.摩托罗拉正确答案:A答案解析:1991年,根据多年开发经验,索尼公司率先发布了世界上第一块商用锂离子电池,并装配在其新款CCD-TR1摄像机中。
4.2023枣庄国际锂电产业展览会将于O开幕。
A9月16日B.9月17日C.9月18日D.9月19日正确答案:A答案解析:2023年7月31日,枣庄市政府新闻办举行新闻发布会,介绍2023枣庄国际锂电产业展览会有关情况。
经山东省政府批准,在中国国际商会的指导下,枣庄市人民政府将联合省贸促会、省能源局定于9月1618日在枣庄再次举办枣庄国际锂电产业展览会,开幕式将于9月16日上午9点举行。
5.锂离子电池的四大关键材料分别是O oA.正极、负极、隔膜、电解液B.正极、负极、隔膜、外壳C.正极、负极、电解液、外壳D.正极、负极、Pack、电解液正确答案:A答案解析:锂离子电池主要由四大关键材料构成:正极材料、负极材料、隔膜和电解液,成本占比分别约为45%、15%、18%、10%。
动力电池能量密度解析
怙报局动力电池能量密度解析导读:是什么决定了新能源汽车的续航里程?新能源汽车的续航主要取决于可用电量和整车能耗。
续航能力f二可用电量f 一能耗J在相同能耗不变,电池包体积和重量不变都受到严格限制的情况下,新能源汽车的单次最大行驶里程主要取决于电池的能量密度。
图1电池包系统在整车中的布局一、什么是能量密度?能量密度(Energydensity)是指在单位一定的空间或质量物质中储存能量的大小。
电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。
电池的能量密度一般分重量能量密度和体积能量密度两个维度。
电池重量能量密度二电池容量x放电平台/重量,基本单位为Wh/kg(瓦时/千克)电池体积能量密度二电池容量x放电平台/体积,基本单位为Wh/L(瓦时/ 升)电池的能量密度越大,单位体积、或重量内存储的电量越多。
二、什么是单体能量密度?电池的能量密度常常指向两个不同的概念,一个是单体电芯的能量密度,一个是电池系统的能量密度。
电芯是一个电池系统的最小单元。
M个电芯组成一个模组,N个模组组成一个电池包,这是车用动力电池的基本结构。
图2动力电池系统构造示意图单体电芯能量密度,顾名思义是单个电芯级别的能量密度。
根据《中国制造2025》明确了动力电池的发展规划:2020年,电池能量密度达到300Wh/kg ; 2025年,电池能量密度达到400Wh/kg ; 2030年,电池能量密度达到500Wh/kg。
这里指的就是单个电芯级别的能量密度。
三、什么是系统能量密度?系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的 重量或体积。
因为电池系统内部包含电池管理系统,热管理系统,高低压回 路等占据了电池系统的部分重量和内部空间,因此电池系统的能量密度都比 单体能量密度低。
系统能量密度 二电池系统电量/电池系统重量 OR 电池系统体积 四、究竟是什么限制了锂电池的能量密度?电池背后的化学体系是主要原因难逃其咎。
动力电池能量密度解析
动力电池能量密度解析导读:是什么决定了新能源汽车的续航里程?新能源汽车的续航主要取决于可用电量和整车能耗。
续航能力↑=可用电量↑÷能耗↓在相同能耗不变,电池包体积和重量不变都受到严格限制的情况下,新能源汽车的单次最大行驶里程主要取决于电池的能量密度。
图1 电池包系统在整车中的布局一、什么是能量密度?能量密度(Energydensity)是指在单位一定的空间或质量物质中储存能量的大小。
电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。
电池的能量密度一般分重量能量密度和体积能量密度两个维度。
电池重量能量密度=电池容量×放电平台/重量,基本单位为Wh/kg(瓦时/千克)电池体积能量密度=电池容量×放电平台/体积,基本单位为Wh/L(瓦时/升)电池的能量密度越大,单位体积、或重量内存储的电量越多。
二、什么是单体能量密度?电池的能量密度常常指向两个不同的概念,一个是单体电芯的能量密度,一个是电池系统的能量密度。
电芯是一个电池系统的最小单元。
M个电芯组成一个模组,N个模组组成一个电池包,这是车用动力电池的基本结构。
图2 动力电池系统构造示意图单体电芯能量密度,顾名思义是单个电芯级别的能量密度。
根据《中国制造2025》明确了动力电池的发展规划:2020年,电池能量密度达到300Wh/kg;2025年,电池能量密度达到400Wh/kg;2030年,电池能量密度达到500Wh/kg。
这里指的就是单个电芯级别的能量密度。
三、什么是系统能量密度?系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的重量或体积。
因为电池系统内部包含电池管理系统,热管理系统,高低压回路等占据了电池系统的部分重量和内部空间,因此电池系统的能量密度都比单体能量密度低。
系统能量密度=电池系统电量/电池系统重量OR电池系统体积四、究竟是什么限制了锂电池的能量密度?电池背后的化学体系是主要原因难逃其咎。
无钴电池占c位?
无钴电池占c位?作者:暂无来源:《汽车观察》 2020年第3期新能源汽车动力电池的技术路线只是有钴和无钴之争,还是有其他路径?这是一道不好回答的实践题。
文 AO记者黎冲森谭晶宝最近两个月,新冠肺炎肆虐,汽车企业也积极投身到了这场声势浩大的全面战“疫”中。
但整个车市受疫情因素的影响非常大。
2020年3月12日,中国汽车工业协会发布的数据显示,1-2月份,新能源汽车产销量为53840辆和59705辆,同比下降63.8%和59.5%。
而作为新能源车的核心标配电池,自然也难以幸免。
根据工信部汽车生产合格证数据,2020年1-2月份,我国动力电池装车量为2.9GWh,同比下降59.6%,其中三元电池和磷酸铁锂电池分别为2.1GWh和0.8GWh,同比分别下降60.4%和54.1%。
但是,令人意外的是,已沉寂多年的磷酸铁锂电池重回业界视野,开始“爆红”起来,声浪甚至超过老大三元锂电池,由此还掀起了一场无钴和有钴之争。
磷酸铁锂电池属无钴电池,而三元锂电池属有钴电池,两者综合性能存在差异,但目前后者强于前者。
因此,有人发出疑问:磷酸铁锂电池是不是“减配”或者技术的倒退?但业内有一个基本共识,低钴和无钴化电池是未来动力电池的发展方向,而三元锂电池需要在能量密度、成本和安全性之间寻求平衡。
未来,以磷酸铁锂(LFP)为代表的无钴电池能否占据动力电池市场C位?以三元锂电池为代表的有钴电池又将何去何从?《汽车观察》记者采访和研究后认为,尽管动力电池的技术路线越来越清晰,但还不能简单地论断最终孰赢孰输。
磷酸铁锂:死灰复燃?2020年,业内几家头部企业将磷酸铁锂电池重回聚光灯下。
1月份,比亚迪宣布将推出基于磷酸铁锂技术的“刀片电池”。
2月3日,宁德时代公告称,与特斯拉达成合作。
外界普遍推测,宁德时代应该是向特斯拉提供磷酸铁锂电池。
2月19日,外媒报道,特斯拉同意从宁德时代采购磷酸铁锂电池,主要用于其在中国生产的Model 3车型上。
固态电池汽车面临的技术挑战
一、背景介绍随着国家双碳战略的提出,目前我国的新能源汽车销量呈现爆发式增长,从2020年136.7万辆,到2022年688.7万辆,预计到2025年将会达到1137万辆,从这个数据可以看出,近年来的新能源汽车销量呈现了井喷式状态。
从2022年数据来看,新能源汽车市场渗透率已经达到25.6%,预计到2030年将会达到50%。
虽说新能源汽车销量提升,但是大家对于新能源汽车的安全焦虑并没有减少。
从目前来看,新能源汽车火灾风险总体高于传统汽车,2022年达到千分之0.29,从新能源汽车保有量增加以及网络发达,大家可以从新闻上看到有些地方烧车的新闻,更加加大了大家对于安全性的焦虑。
续航焦虑,大家都希望自己的电动车能够少充电,充一次电能够跑得更远,特别是长途旅行时,希望自己的车能够带来更好的体验,所以大家对于里程有一定的焦虑。
现在新能源汽车都向着长续航,比如600、800、1000公里以上方向发展,要实现长续航,现在堆电量,电量100多千瓦时,很大的电量,但也会带来极大的重量增加。
所以高比能电芯提升能量密度技术方向是解决续航焦虑最有效的手段。
电池技术通过150余年的发展,当前阶段锂离子电池处在非常广泛的应用阶段,包括下一阶段的锂金属电池,锂离子电池当前的应用非常广泛,也是国家战略里的关键核心技术。
当前的锂离子电池能量密度、循环寿命、安全性,以及成本等各方面还难以满足用户全面的需求,需要进行协同性提升。
从高能量密度、高安全,以及液体电解质含量下降,“两升一降”维度,从当前的液态锂离子电池到固液混合态到固态的发展技术方向,也是解决当前车用动力电池痛点的重要技术途径,当前世界各个国家也都在进行相应的布局。
二、固态电池面临的技术挑战当前在世界上以及国内主流的固态电池研究方向就是聚合物、氧化物、硫化物这三条技术路线,欧美比较青睐于聚合物,国内大多是氧化物路线,日韩就是硫化物路线,呈现百花齐放,大家都在进行相应的探索。
肖成伟:2020年动力电池单体能量密度350Whkg的目标可能无法达到
肖成伟:2020年动力电池单体能量密度350Whkg的目标可能无法达到2月2日,在“2018中国新能源动力电池暨储能产业大会”新闻发布会上,国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组专家肖成伟表示,按照国家动力电池技术路线图的规划,2020年锂离子电池的单体能量密度目标为350Wh/kg,他认为从目前的动力电池技术来看,这一目标可能无法达到。
肖成伟分析,三元锂离子动力电池目前已经可以看到能量密度的“天花板”,目前的高镍材料、碳硅负极的锂电池,单体能量密度最高应该在300Wh/kg左右,正负不超过20Wh/kg,所以依靠三元材料锂离子电池完成350Wh/kg的技术路线规划目标,应该是不可能了。
国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组专家肖成伟未来想要达到350Wh/kg的技术路线规划目标,可能还需要寄希望于新一代锂离子电池或者固态电池,但是目前这两类动力电池都没有产业化应用的阶段,所以,肖成伟预计2020年的350Wh/kg技术路线规划目标可能无法达到。
那么动力电池达不到技术路线规划的目标,我国新能源汽车发展的进程会不会受阻呢?肖成伟认为应该不会,他指出,影响动力电池性能的不仅仅是比能量密度一个指标,还有动力电池的比功率密度、安全性、一致性、循环寿命等多种因素,在众多指标和成本之间找到一个产业化应用的平衡点,才是支撑新能源汽车发展的关键。
因为我国的面积比较大,大家对于续航里程的焦虑可能更多一点,所以国内动力电池企业可能对于比能量密度的关注度更高。
但是欧洲、日本等一些动力电池企业,在动力电池技术上对于比功率密度、安全性、一致性等指标则是各有侧重。
华泰新能源研究院院长杨伟斌据华泰新能源研究院院长杨伟斌透露,近两年我国的新能源汽车续航增加的非常快,一方面得益于动力电池能量密度的增加,另一方面也得益于成本的快速下降。
2018年补贴政策提前调整的新政策一出来,我国动力电池上半年的价格大概是1300元/度电,2018年下半年应该会降到1200元/度电。
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从目前的动力电池技术来看2020年锂离子电池的能
量密度达不到350Wh/kg
三元锂离子动力电池目前已经可以看到能量密度的“天花板”,目前的高镍材料、碳硅负极的锂电池,单体能量密度最高应该在300Wh/kg左右,正负不超过20Wh/kg。
在近日的一次论坛上,国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组专家肖成伟表示,按照国家动力电池技术路线图的规划,2020年锂离子电池的单体能量密度目标为350Wh/kg,他认为从目前的动力电池技术来看,这一目标可能无法达到。
肖成伟分析,三元锂离子动力电池目前已经可以看到能量密度的“天花板”,目前的高镍材料、碳硅负极的锂电池,单体能量密度最高应该在
300Wh/kg左右,正负不超过20Wh/kg,所以依靠三元材料锂离子电池完成350Wh/kg的技术路线规划目标,应该是不可能了。
未来想要达到350Wh/kg的技术路线规划目标,可能还需要寄希望于新一代锂离子电池或者固态电池,但是目前这两类动力电池都没有产业化应用的阶段,所以,肖成伟预计2020年的350Wh/kg技术路线规划目标可能无法达。