鋰電池能量密度現(xiàn)狀
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-17 22:29
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鋰電池能量密度現(xiàn)狀，全固態(tài)鋰電池能量密度翻倍。近年來，無論是新能源汽車還是電池的密度，都在不斷變化。新能源汽車的數(shù)量也在增加，電動(dòng)汽車的行駛里程也在增加。電動(dòng)汽車行駛里程與能量密度之間存在一定的關(guān)系。
鋰電池的電流能量密度
鋰電池能量密度。JPG
電池能量密度是在給定空間中存儲的能量量，以及以平均單位釋放的能量量。電池的能量密度越大，在同等體積或重量的情況下，它能儲存的能量就越多。因此，電池的能量密度對電動(dòng)汽車行駛里程影響很大，國家通過補(bǔ)貼對新能源汽車動(dòng)力電池的能量密度提出了一定的要求。
2017年和2018年，國家新能源汽車補(bǔ)貼不僅要求行駛里程，還要求能源密度和能耗系數(shù)。2017年最低能量密度要求僅為90Wh/kg, 2018年提高到105Wh/kg。其中，非快速充電純電動(dòng)乘用車的電池密度高于115Wh/kg，增長27.8%。
2018年，隨著能量密度更高的三向鋰電池的廣泛使用，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的能量密度顯著增加。根據(jù)促銷目錄，2018年推出的電動(dòng)汽車電池能量密度基本在140Wh/kg -170wh /kg左右，但車身在140Wh/kg左右，160Wh/kg以上的仍較少。
第一份推廣目錄已于2019年發(fā)布。從推廣信息可以看出，2019年電動(dòng)汽車用鋰電池的能量密度已經(jīng)達(dá)到160Wh/kg，預(yù)計(jì)后續(xù)型號將達(dá)到180Wh/kg以上。
純電動(dòng)汽車的主要好處是純電動(dòng)汽車的鋰電池的能量密度提高,全方位的解決消費(fèi)者“里程焦慮”問題的新能源汽車,新能源汽車在未來充電基礎(chǔ)設(shè)施相對完善,加上新能源汽車電池能量密度的提升,將新能源汽車行業(yè)的主要方向。
全固態(tài)鋰電池能量密度翻倍
目前，大多數(shù)汽車公司使用的電池系統(tǒng)的質(zhì)量和能量密度在130 ~ 150Wh/kg之間，最高可達(dá)160Wh/kg。到2020年，我國動(dòng)力電池的比能應(yīng)達(dá)到300wh/kg以上，力爭達(dá)到350wh/kg。系統(tǒng)比能力爭達(dá)到260wh/kg，成本降低到1元/瓦時(shí)以下。
與傳統(tǒng)鋰電池相比，全固態(tài)鋰電池除了具有更高的體積能量密度外，還具有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 提高包裝效率。全固態(tài)鋰電池設(shè)計(jì)支持串行疊加排列和雙極結(jié)構(gòu)。緊湊的布局減少了電池組中未使用空間的體積。
2. 更安全。全固態(tài)鋰電池不存在潛在的電解質(zhì)泄漏，不燃性和無機(jī)電解質(zhì)使其更具有熱穩(wěn)定性。
3.長使用壽命。
研究發(fā)現(xiàn)，新型全固態(tài)電解質(zhì)膜的電化學(xué)窗口可達(dá)4.6v，電解質(zhì)熱穩(wěn)定溫度可達(dá)200℃以上。當(dāng)該電解液用于全固態(tài)鋰離子電池時(shí)，經(jīng)過1000次充放電后仍能保持92%的容量。即使當(dāng)研究人員測試固態(tài)電池的切角和螺柱時(shí)，它也能正常充電和放電。
一切固體聚合物電解質(zhì)具有高的成功發(fā)展熱尺寸穩(wěn)定性、良好的機(jī)械強(qiáng)度,寬的電化學(xué)窗口和高離子電導(dǎo)率在室溫下將使鋰離子電池的電解質(zhì)與電極材料無縫集成各種形狀,預(yù)計(jì)將廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車的鋰動(dòng)力電池制造。
由于這項(xiàng)研究將鋰離子電池的能量密度提高了兩倍，電動(dòng)車的續(xù)航里程有望超過450公里。其優(yōu)異的耐壓性能也將極大地推動(dòng)電動(dòng)汽車、航天器和深潛器的發(fā)展。
