对新能源汽车而言,你认为最重要的是什么?
是的,是的,是电池。
这个比喻是我们可以做的:
汽车也有“心脏”,燃油汽车的心脏是内燃机,而电动汽车的心脏是电池。
车辆行驶的长度取决于“心脏”的质量。
特斯拉作为电动汽车行业的领导者,在2020年1月宣布,中国版Model3系列将于下半年生产,并配备中国企业宁德时代生产的磷酸铁锂电池。
看到这条新闻,一定有同学会提出疑问:
什么样的公司是宁德时代?这项技术有多强大,可以被特斯拉采用?
现在我们来谈谈这个问题。
宁德时代。
在2011年,宁德时代是一家曾毓群公司,被称为“中国电池大王”。
自6年前成立以来,已晋升为动力电池行业龙头。2017年销量居世界第一,2018年迅速登陆a股创业板。目前市值约4600亿元。
截至目前,包括特斯拉、宝马、大众、丰田、现代、上汽、蔚来等品牌在内的几乎所有中美欧、日韩主流汽车公司都成为宁德时代的客户。
能够取得如此巨大的成就,一定有两把刷子。
宁德时代有两种“武器”,除了常见的“磷酸铁锂”电池外,还有一种秘密武器——三元锂电池,在整个行业都处于领先地位。
那么这两种电池有什么不同呢?
锂电池。
先来了解一下锂电池吧。
锂电池主要分为软包、圆柱形、方壳形。
尽管它们的形状不同,但它们的工作原理是相同的。
锂离子电池由碳材料制成,通常是石墨。含有锂的化合物作为正极,没有金属锂,只有锂离子。其工作原理主要依靠锂离子在正极和负极之间的运动。
具体而言,如下:
当电池充电时,电池的正极上产生锂离子,产生的锂离子通过电解液移动到负极。作为负极的碳层结构,它有许多微孔。当达到负极时,锂离子嵌入碳层的微孔中。锂离子嵌入越多,充电容量越高。
同样,当电池被放电时,也就是我们使用电池的过程。嵌入负极碳层的锂离子被取出并移动回正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。
锂电池爆炸。
但在此之前,我们总是看到这样的消息,说某个品牌的手机锂电池会爆炸。
那是什么原因呢?
众所周知,电池中的锂金属化学性质非常活跃,是一种易燃物质。
一旦接触到空气,就会与空气中的水发生剧烈的化学反应,瞬间产生大量的氢气,释放热能,容易引起燃烧和爆炸。
使用高中化学知识就是这样一种方程式:
2Li+2H2O=2LiOH+H2。
而且如今锂电池中的锂,经过处理后会降低活性。锂电池正负极之间,还有一层金属薄膜,可防止电池内部短路。
此外,我们使用的电池都是密封的,锂离子根本没有机会与空气直接接触,从而有效地保证了电池的安全性。
磷酸铁锂三元锂电池。
那么磷酸铁锂电池是什么,三元锂电池是什么?
事实上,它们只是不同的正极材料。因为不同类型的锂电池负极是石墨,所以正极材料不同。因此,不同类型的锂电池被用正极材料区分开来。
也就是说:
磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极,三元锂电池又称三元聚合物锂电池,主要由镍钴铝或镍钴锰制成。
那这两种电池有什么不同呢?
简而言之,磷酸铁锂电池的主要优点是安全性高,循环寿命长,理论寿命可达7至8年。但缺点是能量密度低,意味着续航能力差。
另一方面,三元锂电池的主要优点是储能密度高,意味着续航能力高。但缺点是安全性差,使用寿命差,元素有毒。
三元锂电池。
三元锂电池的三种正极材料都是夹在一起的。
但由于钴离子的半径比较大,当它们放在一起时,会留下一个固定的间隙,这样锂离子就可以自由进出,所以钴酸锂相对稳定。
而且镍离子的半径比锂离子小,因此镍酸锂的能量密度会更高,而且由于它太密,很容易出现阳离子混排的现象。
因此三元锂电池的镍成分不宜过高。
此时需要添加钴来增加电池的稳定性,但钴是一种昂贵的金属,世界储备有限。为了降低成本,锰和铝被用作支撑材料,只能降低钴的含量。
但如果没有钴,稳定性会更差。
2020年,宁德时代又出现了无钴电池。需要注意的是,这不是真正的“无钴电池”。实际上,它是由CTP技术设计的磷酸铁锂电池。
CTP技术是将电池放入设计好的电池组中,然后按照最佳的排列组合方法组装成高效的锂电池。
这一优化的结果是,体积利用率可提高15%-20%,能量密度可提高10%-15%。零件数量可减少40%,生产效率可提高50%,投入使用后,动力电池的制造成本将大大降低。
2020年3月,宁德时代的竞争者比亚迪公司发布了一款刀片电池。
它的本质是磷酸铁锂电池,但它在电池结构设计上有所创新。其实就是直接把电池的宽度无限拉长,厚度变薄,做成一个90厘米甚至快1米的超长电池,也就是又扁又长,像刀片一样。
由于这种改造,体积能量密度明显提高,可比原电池系统提高30%以上。而且节约材料、人工成本等。,预计成本会降低30%,刀片电池会更薄,所以散热效果会更好。
无论是宁德时代的CTP技术,还是比亚迪的刀片电池,磷酸铁锂电池的能量密度最终都得到了提高,目的是使其达到三元锂电池的水平。
同时,改造后的磷酸铁锂电池可以满足400公里以上的续航里程要求。但是整个电池生产的其他材料不需要改变,生产线变化不大,就是能量生产快。
简而言之,这两种技术都是通过提高生产效率来降低电池成本。
最终。
现在新能源汽车和充电装置已被列入国家“新基建”计划,毫无疑问,它将迎来一个更具挑战性的巨大市场。
面对新能源革命,汽车产业一直是世界上最大的产业之一。
在未来,新能源汽车将成为关系到国计民生的重要支柱产业,而动力电池正是新能源汽车的生命之源。
宁德时代是三元锂电池领域的领头羊。
随著CTP技术无钴电池的出现,宁德时代将磷酸铁锂电池的成本降低到600元以内,而三元锂的成本仍然保持在1000元左右。
正是因为宁德时代磷酸铁锂电池成本的大幅下降,也吸引了渴望增加销量的特斯拉,两者一拍即合。磷酸铁锂电池安装在新车上,预计特斯拉新车价格将进一步下降。
最后受益的还是我们老百姓。
文章来源:http://www.swsdeyc.cn | 三元锂电池回收、锂电池回收、电池回收