可充電電池的發(fā)展迅速是什么原因？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-19 20:42
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此前，充電電池一直在手機(jī)、筆記本電腦和其他便攜式終端應(yīng)用中發(fā)展。在電動(dòng)汽車、固定式存儲(chǔ)系統(tǒng)等各種用途的高需求形勢(shì)下，充電電池的研發(fā)也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì)。不僅鋰離子充電電池、鋰離子電容器、氧化還原液電池等新型儲(chǔ)能裝置越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
可充電電池的發(fā)展正開(kāi)始發(fā)生巨大的變化。究其原因，除了以往便攜式終端成為主流使用外，電動(dòng)汽車、固定電源存儲(chǔ)系統(tǒng)等多種用途的機(jī)會(huì)也在急劇增加。
據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，僅電動(dòng)汽車的年市場(chǎng)規(guī)模就將達(dá)到900萬(wàn)輛，鋰離子充電電池的生產(chǎn)需要增加到目前市場(chǎng)規(guī)模的兩倍左右。
注1）當(dāng)2020年HEV年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到600萬(wàn)輛，EV和PHEV總量達(dá)到300萬(wàn)輛（銷量）時(shí)，假設(shè)每輛HEV平均需要1kWh的容量，每輛EV和PHEV需要10kWh的鋰離子充電電池，則電池年產(chǎn)量需要達(dá)到36gWh。目前，鋰離子充電電池的年市場(chǎng)規(guī)模約為18gWh，因此電動(dòng)汽車電池的市場(chǎng)規(guī)模僅為目前市場(chǎng)的兩倍。
此外，受東日本大地震后核電站事故的影響，日本整體電力供應(yīng)不足，因此對(duì)固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求急劇增加。在2011年10月舉行的“CEATEC日本2011”上，大型電子制造商展示了這種電力存儲(chǔ)系統(tǒng)。雖然沒(méi)有一家公司正式開(kāi)始銷售，但他們都計(jì)劃在2012年后擴(kuò)大業(yè)務(wù)。
不同用途所需的不同性能
為了滿足市場(chǎng)需求的快速擴(kuò)張，充電電池的研究和開(kāi)發(fā)日益活躍。此前，作為市場(chǎng)主流的便攜式終端充電電池主要是針對(duì)大容量的研發(fā)。手機(jī)和筆記本電腦等電池最重要的性能要求是一次可以長(zhǎng)時(shí)間使用。在此之前，人們一直認(rèn)為壽命可以達(dá)到“2年左右”，他們寧愿犧牲生命來(lái)實(shí)現(xiàn)高容量量化。
然而，電動(dòng)汽車和固定應(yīng)用需要更多樣化的電池性能（圖1）。例如，電動(dòng)汽車包括混合動(dòng)力汽車（hev）、插電式混合動(dòng)力汽車（phev）和純電動(dòng)汽車（ev）。不同型號(hào)的電池需要不同的性能。
電池功能日益多樣化
不僅便攜式終端，汽車和固定應(yīng)用的電池需求也在增長(zhǎng)。因此，對(duì)電池的要求也多種多樣，除了大容量外，還包括高輸出功率、長(zhǎng)壽命和高安全性。
特別是混合動(dòng)力汽車在加速和減速時(shí)需要大功率的能量交換，因此高輸出功率的電池是理想的選擇。電動(dòng)汽車和便攜式終端一樣，一次充電需要長(zhǎng)距離驅(qū)動(dòng)，因此必須實(shí)現(xiàn)大容量量化。電池容量要求為HEV＜PHEV＜EV，電池輸出功率要求為HEV＞PHEV＞EV。然而，與便攜式終端相比，電動(dòng)汽車需要更長(zhǎng)的電池壽命和更高的安全性。
固定用途也是如此。作為白天使夜間用電高峰時(shí)段的代表，建筑儲(chǔ)能系統(tǒng)和家用儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)蓄電池的容量要求非常高。當(dāng)用于抑制大型光伏發(fā)電和風(fēng)電裝機(jī)容量增大時(shí)輸出功率的變化時(shí)，必須使用對(duì)輸出功率變化具有高耐受性的大功率電池。而且，與電動(dòng)汽車相比，固定使用不僅需要更長(zhǎng)的電池壽命，而且在建筑儲(chǔ)能系統(tǒng)和家用儲(chǔ)能系統(tǒng)中使用時(shí)具有很高的防火不燃安全性。
