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纯电动汽车大规模产业化所面临的第一大障碍就

纯电动汽车大规模产业化所面对的第一大妨碍便是“路程焦虑”,问题实质便是动力电池系统的能量密度问题。
现有的锂离子电池系统,其实只能算是“半个”高能电池,由于它的高比能量首要是建立在负极极低的电极电势根底之上,而现在商业化的几种过渡金属氧化物正极资料不管是作业电压仍是比容量都并不显着优于水系二次电池的正极资料。
因而,要想使锂电成为“真实”的高能电池仅有两条道路:进步电池作业电压或许进步正负极资料的比容量。
可是由于许多客观要素的约束,锂离子电池能量密度的进步现已挨近瓶颈。
理论核算标明,现有的挨近实用化的最高容量正负极资料系统(高镍三元调配硅碳负极)能量密度大约在300 Wh/Kg略高的水平。
大型动力电池由于许多技能指标的严厉约束,在电极资料的挑选、系统调配、极片工艺和电芯结构设计等方面跟3C小电池有很大不同,这些要素使得即便是相同正负极调配系统,大型动力电池的能量密度要比小型3C电池低不少。
也便是说,在可预见的未来,能够大规模商业化的高能锂离子动力电池系统其能量密度简直不或许超越250Wh/Kg的水平,这个系统能量密度关于普通家庭级乘用车而言,在实践工况和负荷条件下也便是300 Km出面的续航路程。
后锂电年代(Beyond LIB)有两个耀眼的“新星”,它们便是Li-S和Li-Air电池。
其实它们都老掉牙的系统,仅仅近些年又被从头包装热了起来。
假如咱们仔细分析这两个电化学系统就会发现,它们的最核心问题仍然是金属锂负极问题。
Li-S电池有必要处理金属锂负极问题,不然 Li-S电池就基本上丧失了高能的优势。
再加上Li-S电池独有的“多硫离子络绎效应”,笔者并不认为Li-S电池在电动汽车上会有实践使用的或许性,未来Li-S电池在军用和户外这样一些小众的特别范畴或许会有必定的使用远景。
Li-Air电池的思路和起点和Li-S电池并不相同,它归于空气电池的范畴。
可是在笔者个人看来,金属-空气电池特别是二次金属-空气电池,实践上是把二次电池和燃料电池两者的缺陷有机地结合在一起,而且扩大了缺陷。
二次Li-Air电池涉及到的技能难题比Li-S电池更多更杂乱。
笔者个人认为,锂电的下一个突破点或许在于全固态锂离子电池,而非当时炒作得很抢手的Li-S和Li-Air乃至石墨烯电池。
由于选用金属锂做负极,全固态锂离子电池的能量密度比较于当时的液态锂离子电池会有较大的进步(笔者预算其实践能量密度能够到达350 Wh/kg的水平)。
杰出的安全性则是全固态锂离子电池的别的一大长处。
可是,由于固体电解质的离子传输特性以及固体电解质和正负极资料的界面电阻问题,决议了倍率功能必定是其短板。

作者: 本网记者 产品认证
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