Wprowadzenie trójskładnikowej baterii o wysokiej zawartości niklu
Obecnie zmienia się droga rozwoju baterii litowych energetycznych.
Przed 2017 r. rynek wybierał baterie litowo-żelazowo-fosforanowe jako technologię głównego nurtu, a wymagania nowych pojazdów energetycznych dotyczące gęstości energii akumulatorów są procesem ciągłego doskonalenia, a branża będzie nadal się zmieniać i odpowiednio wybierać.
Górna granica gęstości energii akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych wynosi około 160 Wh/kg. Branża spodziewa się, że do 2020 r. standard gęstości energii akumulatorów energetycznych osiągnie ponad 300 Wh/kg, co jest trudne do osiągnięcia dla akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych.
Z drugiej strony, na obecnym poziomie technicznym, rzeczywista średnia gęstość energii akumulatorów trójskładnikowych może osiągnąć zakres między 180-190 Wh / kg, a także istnieje duże pole do poprawy w przyszłości.
Polityka również się rozwija. W lutym tego roku cztery ministerstwa, w tym Ministerstwo Finansów, Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych, Ministerstwo Nauki i Technologii oraz Krajowa Komisja Rozwoju i Reform wydały dokument w celu dostosowania polityki dotacji finansowych dla nowych pojazdów energetycznych, podnosząc próg gęstości energii dla czysto elektrycznych pojazdów osobowych, nieładujących szybko czysto elektrycznych pojazdów osobowych, oraz systemy akumulatorów zasilających pojazdy specjalne. Wymagać.
Oczekuje się, że bateria trójskładnikowa dogoni pojemność rynku fosforanu litowo-żelazowego i stanie się głównym nurtem od tego roku, a także osiągnie ciągłą przyrostową substytucję na przyszłym rynku, zajmując dominującą pozycję.
Układ trójskładnikowej wydajności o wysokiej zawartości niklu i postęp produkcji masowej
Specyficzne dla dziedziny trójskładnikowych materiałów katodowych akumulatorów, materiały o wysokiej zawartości niklu mają tę zaletę, że mają wyższą gęstość energii. Po drugie, szacuje się, że po zastosowaniu materiałów o wysokiej zawartości niklu kompleksowy koszt jednostkowy baterii zmniejszy się o ponad 8%, a przewaga kosztowa jest oczywista.
Wahania cen kobaltu spowodowane sprzecznością między podażą a popytem również skłaniają producentów do zwrócenia się ku produktom o niskiej zawartości kobaltu i wysokiej zawartości niklu. Koszt surowców kobaltowych w trójskładnikowych materiałach katodowych jest stosunkowo wysoki, a jego cena nadal rosła w 2018 roku. W porównaniu z 520 000 juanów / tonę na początku pierwszego kwartału, wzrost w kwietniu wyniósł ponad 20%. Od 13 kwietnia kobalt Cena osiągnęła 674 000 juanów / tonę.
W ramach zapotrzebowania na redukcję kosztów i zwiększenie wydajności, trójniklowy produkt NCM811 o wysokiej zawartości niklu, który ma najwięcej zalet do obsługi wspomnianego wcześniej celu 300 Wh / kg, zadebiutował z halo.
Chociaż nadal istnieją producenci, którzy twierdzą, że przestrzegają trasy baterii litowo-żelazowo-fosforanowych, rynek aktywnie promuje układ technologii akumulatorów o wyższej gęstości energii. Od 2017 r. krajowi producenci materiałów katodowych sukcesywnie wdrażają produkty o wysokiej zawartości niklu, a te moce produkcyjne mają zostać dostarczone na rynek w 2018 r. W szczególności dużą uwagę przyciągnęły moce produkcyjne i produkcja produktów NCM811.
Jeśli chodzi o krajowe firmy produkujące baterie energetyczne, CATL, BYD, Jiangxi Funeng, BAK Battery, Guoxuan Hi-Tech, Tianjin Lishen, Penghui Energy i inne firmy przeprowadziły badania i rozwój oraz produkcję baterii NCM811. Wśród nich BAK Battery ogłosił, że masowo wyprodukował cylindryczny akumulator NCM811 o gęstości energii 232Wh / kg i powiedział, że produkt 300Wh / kg będzie dostępny wkrótce. Penghui Energy ujawnił również, że cylindryczne baterie firmy wykorzystujące materiały NCM811 zostały masowo wyprodukowane i dostarczone odpowiednim producentom OEM.
Kilka czynników ograniczających przyspieszenie dużych wolumenów
Chociaż jest to ogólnie optymistyczne, zastosowanie na dużą skalę produktów NCM811 o wysokiej zawartości niklu w dziedzinie akumulatorów samochodowych ma jeszcze długą drogę do przebycia. Obecnie zastosowanie produktów NCM811 w nowych pojazdach energetycznych to tylko kilka przypadków.
W październiku ubiegłego roku JAC iEV7S, który wziął udział w Krajowym Konkursie Wydajności Pojazdów Masowej Produkcji, został wyposażony w akumulatorowe produkty BAK 18650-2.75Ah, stając się pierwszym przypadkiem zastosowania produktów NCM811 w nowych pojazdach energetycznych w Chinach.
Na arenie międzynarodowej czysto elektryczny SUV KonaEV wydany niedawno przez hyundaia z Korei Południowej jest wyposażony w ogniwa akumulatorowe NCM811 dostarczone przez LG Chem, ale model nie został jeszcze masowo wyprodukowany na sprzedaż.
Na tym etapie nadal istnieją następujące wąskie gardła w przyspieszonym stosowaniu i objętości produktów o wysokiej zawartości niklu:
Surowce są rzadkie. Zasoby litu, kobaltu i niklu są stosunkowo rzadkie w Chinach. Na tym etapie krajowe surowce o wysokiej zawartości niklu opierają się głównie na imporcie, który jest łatwo ograniczany przez czynniki zewnętrzne. Wraz z rozwojem branży akumulatorów energetycznych odpowiedni eksperci przewidują, że lit, kobalt i nikiel będą niedoborami odpowiednio w 2021, 2022 i 2019 roku.
Ograniczenia zdolności produkcyjnej. Proces produkcji materiałów trójskładnikowych o wysokiej zawartości niklu jest stosunkowo złożony i ma wysokie wymagania dotyczące sprzętu produkcyjnego i środowiska. Istniejąca linia produkcyjna nie może być bezpośrednio wykorzystywana jako linia produkcyjna NCM811 lub NCA i musi zostać przeprojektowana i skonstruowana, dodając wiele inwestycji kapitałowych. Można powiedzieć, że obecnie w Chinach nie ma dojrzałej technologii przygotowania i masowych zdolności produkcyjnych na dużą skalę, a w ciągu najbliższych trzech lat będzie nawet pewna luka w zdolnościach produkcyjnych.
Problemy z bezpieczeństwem do rozwiązania. Według Zhu Yulonga, zastępcy głównego inżyniera Shanghai Jiexin Power Engineering Department, im wyższy stosunek niklu, tym gorsza stabilność termiczna materiału katodowego. W przypadku wysokiej temperatury, uderzenia zewnętrznego itp., Baterie o wysokiej zawartości niklu będą miały potencjalne zagrożenia dla bezpieczeństwa. Ponadto produkcja gazu podczas ładowania akumulatorów o wysokiej zawartości niklu spowoduje pęcznienie akumulatora, co jest również problemem do rozwiązania. Jako kluczowy komponent stosowany w produktach motoryzacyjnych, produkty o wysokiej zawartości niklu nadal wymagają większego stopnia poprawy pod względem bezpieczeństwa.
Cykl wyboru sprzętu jest długi. Producenci OEM są bardzo ostrożni w stosowaniu nowych technologii i nowych produktów w modelach pojazdów. Główni producenci samochodów mają ścisłe i złożone procedury certyfikacji dla dostawców akumulatorów. Firmy produkujące baterie i produkty muszą przejść trudne testy i weryfikację, co zajmuje stosunkowo dużo czasu. długi.
