品牌:BANNER/邦纳 | 型号:thisis型号 | 化学类型:胶体蓄电池 |
电压:2V | 类型:储能用蓄电池 | 荷电状态:带液充电态蓄电池 |
电池盖和排气拴结构:阀控式密闭蓄电池 | 额定容量:额定容量2682 | 外型尺寸:外型尺寸2029mm |
适用范围:UPS蓄电池 |
相对于12V微混系统的优势,德尔福派克亚太区新能源产品经理洪英林给我们举了一个例子:“比如说空调,传统汽车在等红灯的时候,发动机处于怠速,皮带驱动的空调压缩机可以继续工作,空调照样制冷。但是对于有启停功能的车来说,等红灯时需要转换到电动空调,不然乘客就要忍受等红灯或堵车的时候没有空调的环境。一个电动空调压缩机的功率低要2.5kw,如果用12V供电,电网就难以承受,用48V就没有问题了。此外48V一侧还可以给主动悬架,电动转向,电动暖风等供电。”
目前日本市场上的主流是配置100V以上高电压型电池的强混动力汽车,采用的是100V以上的锂离子充电电池模组,虽然能使混合动力汽车(HEV)大幅提高燃油效率,但专用元件和耐压元件成本高。使用148V系统也会增加成本,但是相对于纯电动汽车或强混汽车的成本来说,48V系统可节省成本40%~60%,而且48V锂离子充电电池模组还能提高10~15%的燃油效率。
148V系统规格的关键之一在于锂离子电池技术,锂离子电池技术可提供较铅酸化学电池更高(3倍)的能量密度,尺寸、重量等方面降低。48V锂离子电池的充电性能更佳,能够更有效率地存储汽车制动回收能量,为汽车中所需越来越多的电子负载(如前排座椅加热、可加热式挡风玻璃、后避震器)提供更多功率。
国家政策利好,新能源汽车行业高速前行。2014 年被视为中国新能源汽车产业发展元年,受国家免征购置税、车船税、国家财政补贴,地方财政补贴、***城市新能源专用车牌等一系列利好政策的影响,中国新能源汽车行业发展迅猛。根据统计,2016 年,中国新能源汽车累计生产 51.7 万辆,销量达 50.7 万辆,同比分别增长达 51.87% 和 53.13%。
目前,国内新能源汽车以纯电动乘用车和纯电动商用车为主,分别占新能源汽车构成的 48%和 33%。按照2012年发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020 年)》,到 2020 年纯电动汽车和插电式混合动力汽车产能力争达 200 万 辆、累计产销量超过 500 万辆。可以预计,未来新能源汽车发展将依然迅速。
动力电池潜力大,隔膜需求旺盛。新能源汽车爆发式增长,带动上游动力电池需求大增。目前新能源汽车不同车型所使用的动力电池容量差别较大,处于 10-250Kwh 之间。
一般纯电动乘用车和插电式混合动力商用车电池容量在 15-35Kwh 之间,而混合动力乘用车为 10-15Kwh,纯电动商用车电池容量较大,一般在 150Kwh-250Kwh 之间。锂电池每度电的隔膜需求量约为 20-25 平方米,不同电池因能量密度、正极材料差异而各自的隔膜用量不同。结合我国新能源汽车产销结构等因素,我们估算 2016 年我国锂电池的每度电隔膜需求量为 22.8 平方米。预计未来动力型锂电池将继续带动锂电池隔膜需求。
储能锂电池蓬勃发展,驱动隔膜消费增加。目前,铅酸电池在储能电池领域中占据主导地位,约占市场份额的 98%。由于铅酸电池产业带来的严重铅污染问题,国家出台相关政策限制其产能。储能锂电池则具有循环寿命长、能量密度大、能效高、绿色环保等优势,但由于生产成本过高,短期内尚且无法大规模取代铅酸电池。
目前,储能型锂电池的市场需求占比提高至 7%。技术的进步以及工艺的日渐完善,锂离子电池成本价 格逐步下降;光伏、风电装机量增加,储能电站建设步伐加快,储能型锂电池市场需求将会呈现高增长。预测算2017年储能方面锂电池隔膜需求量为 3.83Gwh, 按照 1Kwh 需要隔膜 25 平方米测算,预计 2017 年锂电隔膜需求量将达到 0.9 亿平方米,同比增速将保持 18%。
新能源汽车和储能应用大发展,将带动国内锂电池隔膜消费量高速前进。我们预计 2017-2020 年国内锂电池隔膜消费量将分别为 15.8 亿平方米、18.9 亿平方米、23.5 亿平方米和29.5 亿平方米,相比 2016 年年均复合增速为 21%,其中新能源汽车领域锂电池隔膜需求量年均复合增速为 32%。
高电压锂离子电池主要材料及工艺进展现状
高电压锂离子电池的性能主要是由活性材料和电解液的结构和性质所决定的,其中正极材料是最关键的核心材料,电解液的匹配作用也十分重要。以下主要分析目前高电压正极材料的研究和应用现状。
1.高压钴酸锂材料的研究现状
目前研究和应用***的高电压正极材料是钴酸锂,它具有二维层状结构,α-NaFeO2型,更适合于锂离子的嵌入和脱出。钴酸锂的理论能量密度274mAh/g,其具有生产工艺简单且电化学性质稳定等优点,因此***较高。钴酸锂材料在实际应用中只有部分的锂离子能够可逆的进行嵌入和脱出,其实际能量密度大约为167mAh/g(工作电压为4.35V)。提升其工作电压可以***提高其能量密度,例如将工作电压由4.2V提升至4.35V其能量密度可以增加16%左右。但是在高电压下锂离子多次从材料中嵌入和脱出会使钴酸锂的结构从三方晶系到单斜晶系发生转变,此时钴酸锂材料不再具有嵌入和脱出锂离子的能力,同时正极材料的颗粒发生松动并从集流体上脱落,导致电池的内阻变大,电化学性能变差。目前钴酸锂正极材料的改性,主要还是从掺杂和包覆2个方面对材料的晶体结构稳定性和界面稳定性进行提升。
目前钴酸锂高电压材料在高能量密度电池中已批量使用,如高端手机电池厂家对电池性能的要求越来越高,其中主要体现在对能量密度的更高要求,例如以碳作为负极的4.35V手机电池能量密度要求在660Wh/L左右,4.4V手机电池已达到740Wh/L左右,这就要求正极材料具有更高的压实密度、更高的空量发挥,以及在高压实和高电压下的材料结构具有更好的的稳定性。但钴酸锂电极材料存在钴资源匮乏且价格昂贵等缺点,此外钴离子具有一定的毒性,这些缺陷限制了其在动力电池中的广泛应用。