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不同材料的电池在快充技术具体应用趋势分析

五度易链 2018-12-12 2129 149

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电动汽车的性能,充电桩和电网建设都会对快充产生影响,在这些因素中,和电池的关系是最大的。   不同类型的动力电池在快充技术的应用趋势不同,各种正极材料几乎都可以用来制造快充型电池,但具有不同的适用性和优劣性。

      电动汽车的性能,充电桩和电网建设都会对快充产生影响,在这些因素中,和电池的关系是最大的。

  不同类型的动力电池在快充技术的应用趋势不同,各种正极材料几乎都可以用来制造快充型电池,但具有不同的适用性和优劣性。

  三元快充型电池的适用范围:电动乘用车

  三元电池的能量密度很高,材料本身导电性能好,但由于反应活性高,在将三元电池进行快充时,对快充的安全性提出了技术要求。

  比克在今年5月推出的3.0高能芯能够引入硅系负极材料、高镍正极材料和专门开发的电解液,能量密度将近250Wh/kg,能实现500公里超长续航里程。同时,该项快充技术还对充电系统做了规划,能够有效缩短充电时间。

  快充型磷酸铁锂电池的适用范围:乘商均可用

  在快充领域,磷酸铁锂并不具有先天优势,主要有以下原因,磷酸铁锂材料的电导率比低,为三元材料的百分之一,如果要将磷酸铁锂应用于充电,需要对磷酸铁锂进行导电性优化。

  磷酸铁锂的发展优势在于成本较低,技术产品,产品性能稳定等特点,代表的企业有宁德时代、沃特玛等。

  快充型锰酸锂电池适用范围:插电式混动客车

  锰酸锂电池具有功率性能、放电倍率性能、低温性能好,电压频率高等特点,锰酸锂还具有成本上的优势,但在能量密度、高温性能方面有待提升。

  近几年,锰酸锂快充电池在插电式混动客车领域的应用在逐年增加,代表企业有中信国安盟固利、亿鹏新能源、微宏动力。

  锰酸锂电池在高温条件下性能不足,通常采用正极掺杂的方式改善高温下的性能,严格来讲,这种电池已经不是“锰酸锂电池”了。一般是正极采用三元材料和锰酸锂混合体系,负极采用多孔复合碳,提升快充性能。但安全性方面,锰酸锂电池电池安全性还需要再提高。

  钛酸锂快充电池适用范围:纯电动客车

  钛酸锂动力电池是以负极材料命名,正极采用三元材料,以珠海银隆、微宏动力、天津捷威为典型企业。从性能来看,钛酸锂电池的低温性能优越、安全性和循环使用性能较好,作为快充电池的倍率性能也得到业界的肯定。但是钛酸锂目前突出的问题有两点:其一,能量密度相对较低,在政策、市场均要求不断提升能量密度的压力下,当前钛酸锂的市场份额在整个动力电池市场中占比较低。其二,受高成本的小金属材料如钛、镍、钴的影响,钛酸锂电池成本明显要高于其他体系。

  钛铌氧化物负极材料:快充新方向

  钛铌氧化物是基于钛酸锂的基础上研发产生的,主要优势在于相对于钛酸锂理论容量175mAh/g,钛铌氧化物的理论容量在280mAh/g左右。

  2017年10月,东芝官方宣布已成功研发新一代车用锂离子电池,有望在2019年商用。新电池具备能量密度高、充电效率快等优点,只需充电6分钟就能达到90%的电量,可行驶320公里。目前锂电池平均需30分钟才能充至80%电量。

  除了这些类型的电池,“石墨烯电池”也引起了广泛的关注,石墨烯现在实现的应用是在锂电池中用作负极活性材料和导电添加剂。将石墨烯作为材料确实能够提高电池的快充能力,但是将石墨烯进行大规模实际应用仍需克服大量技术问题。


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