磷酸鐵鋰電池可以用于工業(yè)車(chē)么？主要優(yōu)勢(shì)是什么？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-26 14:55
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磷酸鐵鋰電池目前多數(shù)用于家用電動(dòng)轎車(chē)，電動(dòng)大巴車(chē)，但是工業(yè)車(chē)輛目前很少。原因是什么 ？因?yàn)楝F(xiàn)在大多工業(yè)車(chē)輛要求成本低，而且安全可靠，大多都采用鉛酸電池。不過(guò)隨著國(guó)家環(huán)保的要求逐步提高，鉛酸電池的價(jià)格也在逐步的提高，反而鋰電逐步的進(jìn)入工業(yè)車(chē)輛行業(yè)。而鋰電中，電池廠家采用磷酸鐵鋰電池作為能源進(jìn)入工業(yè)車(chē)輛行業(yè)。新能源工業(yè)車(chē)輛正在慢慢的普及到全國(guó)各大工業(yè)車(chē)輛公司。
磷酸鐵鋰電池裝在工業(yè)平衡車(chē)上
那么選用磷酸鐵鋰電池進(jìn)入這個(gè)行業(yè)，有何優(yōu)勢(shì)。
1、使用壽命大大增加，普通鉛酸電池通常充電只能600-800次，而一般的磷酸鐵鋰電池可充電1500-2000次；
2、 安全性能提高，磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過(guò)充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性。相對(duì)于三元鋰電池，安全系數(shù)提高很多。
3、容量提高，單體容量達(dá)到5AH-1000AH。
4、無(wú)記憶效應(yīng)，磷酸鐵鋰電池?zé)o論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無(wú)須先放完再充電。
5、重量輕，相同容量，體積相對(duì)鉛酸電池輕的多。
6、高溫性能好，工作溫度范圍寬廣（-20C--+75C），有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。
7、環(huán)保性好。
經(jīng)過(guò)十五年的產(chǎn)學(xué)研合作，中國(guó)已經(jīng)成為磷酸鐵鋰電池制造及應(yīng)用世界第一大國(guó)；由馬紫峰團(tuán)隊(duì)牽頭研發(fā)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池技術(shù)不斷完善，這種動(dòng)力電池已在電動(dòng)大巴、電動(dòng)物流車(chē)、乘用車(chē)上得到廣泛應(yīng)用，以磷酸鐵鋰為動(dòng)力的電動(dòng)大巴還出口到美國(guó)、日本、英國(guó)、歐洲和大洋洲，深受好評(píng)。
不僅如此，應(yīng)用了磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的用戶(hù)端儲(chǔ)能電站已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行多年，并獲得美國(guó)市場(chǎng)及歐洲相關(guān)領(lǐng)域權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，先后榮獲“2015年度北美地區(qū)集中式儲(chǔ)能創(chuàng)新獎(jiǎng)”，以及德國(guó)清潔科技研究所授予的2017年度全球儲(chǔ)能“科技驅(qū)動(dòng)者(Tech Driver)”大獎(jiǎng)。
自從普蘭特發(fā)明鉛酸電池以來(lái)，動(dòng)力電池已經(jīng)歷160年發(fā)展歷程。世界上第一輛機(jī)動(dòng)車(chē)就是以鉛酸電池為動(dòng)力的電動(dòng)車(chē)，但因其能量密度低、續(xù)航里程太短，很快被內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)超越。進(jìn)入21世紀(jì)，由于全球石油資源減少、環(huán)境壓力加劇，發(fā)展綠色環(huán)保的新能源汽車(chē)成為汽車(chē)工業(yè)技術(shù)變革的熱點(diǎn)。
鋰電池由于其能量密度高、攜帶輕便，已成功應(yīng)用于手機(jī)和筆記本電腦等消費(fèi)品電子產(chǎn)品。隨著新能源汽車(chē)、可再生能源和智能電網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，高安全、長(zhǎng)壽命、高容量和低成本的動(dòng)力鋰電池研發(fā)成為研究前沿。正極材料是電池發(fā)展的基礎(chǔ)，鋰電池正極材料主要有錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等類(lèi)型。其中，磷酸鐵鋰是國(guó)際公認(rèn)的可一類(lèi)持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力鋰電池正極材料。
1996年，磷酸鐵鋰被應(yīng)用于動(dòng)力鋰電池研究。為了降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)過(guò)程的污染，馬紫峰團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)磷酸鋰鐵合成新反應(yīng)，制備出了新結(jié)構(gòu)正極材料。2004年，馬紫峰教授團(tuán)隊(duì)攜帶著磷酸鐵鋰合成新方法，與浙江橫店?yáng)|磁合作，開(kāi)發(fā)磷酸鐵鋰正極材料。
2007年，馬紫峰作為首席科學(xué)家，主持國(guó)家973計(jì)劃“電動(dòng)汽車(chē)用低成本、高密度蓄電體系基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題研究”項(xiàng)目，為磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展注入新的活力。2012年，在上?？萍汲晒D(zhuǎn)化促進(jìn)會(huì)“助推計(jì)劃”資助下，上海交大將馬紫峰等人發(fā)明的磷酸鐵鋰合成新技術(shù)專(zhuān)利整體轉(zhuǎn)讓?zhuān)M建了中聚電池研究院，開(kāi)展磷酸鐵鋰電池技術(shù)大規(guī)模推廣，先后授權(quán)許可給多家企業(yè)實(shí)施，并發(fā)展出一批新的專(zhuān)利技術(shù)。2014年，在江蘇省企業(yè)創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化專(zhuān)項(xiàng)資助下，由馬紫峰擔(dān)任首席專(zhuān)家，在江蘇樂(lè)能建成25600噸/年的納米磷酸鐵鋰生產(chǎn)線，產(chǎn)品應(yīng)用于比亞迪、寧德時(shí)代等眾多知名電池企業(yè)。
馬紫峰團(tuán)隊(duì)還發(fā)明了一種涂液的配置及其涂敷的方法，提出了相應(yīng)工藝，優(yōu)化了技術(shù)參數(shù)，形成一種超高倍率、超長(zhǎng)循環(huán)壽命納米磷酸鐵鋰動(dòng)力電池及其制造新方法，并解決了磷酸鐵鋰電池低溫冷啟動(dòng)和高倍率問(wèn)題。
電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)是電池成組應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)與儲(chǔ)能中十分重要環(huán)節(jié)。動(dòng)力電池系統(tǒng)還有多少電量，直接影響到汽車(chē)的續(xù)航里程。電池的電量多少可以用電池荷電狀態(tài)(SOC)來(lái)描述，SOC是一個(gè)復(fù)雜動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，團(tuán)隊(duì)基于電池反應(yīng)/傳遞機(jī)理及運(yùn)行特性分析，開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù)，建立了新的SOC估計(jì)模型。與國(guó)際先進(jìn)指標(biāo)相比，該模型對(duì)電池健康狀態(tài)的估計(jì)精度提高了約5個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到97%。另外，團(tuán)隊(duì)還與比亞迪合作開(kāi)發(fā)了基于滾動(dòng)時(shí)域優(yōu)化的SOC估計(jì)模型，將SOC估計(jì)精度進(jìn)一步提高到99%。相關(guān)理論成果發(fā)表在《美國(guó)化工學(xué)會(huì)會(huì)志》《化學(xué)工程科學(xué)》等權(quán)威期刊。
馬紫峰相信，隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策不斷完善和科學(xué)化，可以預(yù)見(jiàn)，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在電動(dòng)大巴、大型交通物流工具，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中將長(zhǎng)期發(fā)揮作用，造福于人類(lèi)。
