鉅大LARGE | 點擊量:2224次 | 2019年04月15日
鋰電池的結(jié)構(gòu)和分類
災難科幻大片《流浪地球》
春節(jié)期間刷爆了朋友圈
電影里大家熟悉的建筑都被冰封
不見生機和人煙
只有荒涼和極寒
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
災難場景似乎就發(fā)生在我們身邊
所以才顯得特別真實
從電影院出來
小化心情久久不能平復
一路憂心忡忡
思考從現(xiàn)在開始如何保護地球環(huán)境……
雖說影片里災難的原因是太陽衰老和膨脹,但背后折射的環(huán)境問題也不得不讓我們引起重視。
直到想起公司正在大力發(fā)展新能源業(yè)務,這才擦干淚水,重新露出了充滿欣慰和希望的姨母般的微笑。
綠色出行,倡導新能源,這不就是我們普通人能做的嗎?帶著保護地球環(huán)境的光榮使命,小編今天就想為大家科普一下咱家的新能源業(yè)務。但首先還要從鋰說起。
鋰Li
鋰,這個元素周期表里第一個金屬元素,從被發(fā)現(xiàn)的那一刻開始,就是一種與眾不同的存在,200年來一直閃耀在化學世界和人類文明里。
△鋰礦石
所有的金屬里,鋰密度最小,卻擁有最大的質(zhì)量能量密度以及較好的安全性和環(huán)境友好性。正因為這些優(yōu)秀的性質(zhì)而被科學家?guī)нM電池領(lǐng)域后衍生出鋰系電池,主要包括鋰金屬電池、鋰離子電池等。
△金屬鋰
但遺憾的是,鋰金屬電池一方面由于其正極材料所限無法充電,屬于一次電池,另一方面鋰金屬的化學性質(zhì)非常活躍,以鋰金屬作為負極使得加工保存對環(huán)境要求較高。
我們通常生活中所講的鋰電池,其實是“鋰離子電池”的通俗叫法。下文里的“鋰電池”均指代“鋰離子電池”哦。
什么是鋰電池?
鋰電池是化學電池的一種,指鋰離子可以在電池正負極之間重復多次進行穿梭,并且伴隨發(fā)生相應的氧化還原反應的一類二次電池。
鋰電池自誕生來便備受推崇,是最具發(fā)展前景的高效二次電池和發(fā)展最快的化學儲能電源。
化學電池?二次電池?是不是想起了被高中化學支配的恐懼?別怕,小化敲黑板劃重點幫你回憶:
一般電池在工作時,氧化還原反應分別在正極(發(fā)生還原反應)、負極(發(fā)生氧化反應)自發(fā)進行,電勢差的存在,內(nèi)部帶電離子在正負極間穿梭,外部電子同時流動,閉合回路產(chǎn)生電流,電池進行放電。
我們的主角兒鋰電池,作為二次電池的一種,充、放電時其內(nèi)部在正負極間穿梭的帶電離子正是鋰離子。這種來回穿梭的行為,專業(yè)術(shù)語叫“嵌鋰-脫鋰”。
咦?突然發(fā)現(xiàn),鋰離子的工作方式好像和大多數(shù)人類的工作模式是一樣一樣的嘛,屬于家到單位兩點一線式呀!秒懂了!
鋰電池的結(jié)構(gòu)和分類
鋰電池主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四大部分以及電池殼體等組成。
正負極材料使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出;隔膜將正負極隔開,只讓電解質(zhì)的離子通過以防止兩極接觸而短路;電解液則承擔著運輸鋰離子的重任。
敲黑板!正極材料是鋰電池的核心。正極材料在鋰電池充放電過程中,提供大量自由脫嵌的鋰離子,對于提高鋰電池的工作電壓、能量密度、循環(huán)壽命等電化學性能至關(guān)重要。常用正極材料有鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鎳鈷錳酸鋰(NCM)等。
鋰電池按用途、外形等有多種分類方式,行業(yè)中常按照正極材料將鋰電池命名和分類。如前面提到,正極材料對于鋰電池的能量密度、比功率、壽命、安全、高低溫環(huán)境下的性能表現(xiàn)、成本等有重要影響,而鋰電池在不同維度性能上的表現(xiàn)也決定了其應用場景。
動力鋰電池市場行情
大家知道鋰電池最大的應用場景是哪里嗎?如果你回答是消費電子產(chǎn)品,那么小化只能說你out了。從2017年起,動力電池已超越消費類電子產(chǎn)品成為鋰電池在全球范圍的最廣應用場景。電動汽車產(chǎn)量擴增促使動力鋰電池行業(yè)愈發(fā)活躍。
那么問題來了。全球動力電池市場既然如此火爆,中國的情況如何呢?小化送你兩個字!
日本是動力電池行業(yè)的先驅(qū),形成過近10年對鋰電池行業(yè)的主導,曾一度占比全球市場的80%;隨后,韓國三星、LG進入動力電池市場,2011年韓國在動力電池領(lǐng)域全球份額已達35%;2014年起,中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā),帶動本土動力電池產(chǎn)量激增,2015年中國成為世界動力電池第一生產(chǎn)國,全球市場份額約為55%。
從公司來看,以寧德時代(CATL)、比亞迪為代表的中國企業(yè)在全球動力電池市場話語權(quán)愈發(fā)增強。2017年,寧德時代超越松下成為全球最大動力電池生產(chǎn)商,并且全球銷量前十名中國企業(yè)囊括7家,2018年前十月,松下重奪銷量首位,寧德時代緊隨其后,中國企業(yè)與松下、LG化學、三星等電池巨頭的競爭愈發(fā)白熱化。
未來,隨著補貼政策向高能量密度方向調(diào)整,保護政策逐步開放,國內(nèi)競爭門檻也將大幅提升,大量不能形成規(guī)模優(yōu)勢的企業(yè)會逐漸被淘汰,整個行業(yè)將形成3-10家領(lǐng)軍企業(yè)一分天下的格局,集中度進一步提升。
中化的動力鋰電池
科普了那么多,終于要說咱家的鋰電池產(chǎn)品了!
2018年10月,中化國際完成對駿盛新能源的并購,正式切入鋰電池領(lǐng)域。當前一期項目正在淮安建設,隨著一期項目順利投產(chǎn),將快速擴大產(chǎn)能,樹立行業(yè)地位。
△駿盛新能源生產(chǎn)的鋰電池產(chǎn)品
咱家生產(chǎn)的動力電池有哪些優(yōu)勢呢?
?產(chǎn)品的高能量密度:目前中化國際可以量產(chǎn)的三元電芯能量密度已達到275Wh/kg,處于行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位,能量密度300Wh/kg電芯也將在2020年投入市場。
?產(chǎn)品的高安全性:上海機動車檢測中心檢測結(jié)果表明,咱家電池滿足設計的能量密度目標和各項安全檢測指標。
?產(chǎn)品的優(yōu)越循環(huán)壽命:公司產(chǎn)品循環(huán)壽命表現(xiàn)(500次,>99%),遠超國家標準,性能優(yōu)越。
?團隊經(jīng)驗豐富:核心管理團隊平均行業(yè)工作經(jīng)驗達20年,具備國際領(lǐng)先鋰電企業(yè)工作及管理經(jīng)驗;團隊人員覆蓋鋰電池研發(fā)生產(chǎn)、產(chǎn)線建設、質(zhì)量管理、項目管理諸多領(lǐng)域;具備曾負責寶馬、現(xiàn)代、奔馳等外資品牌的電芯生產(chǎn)開發(fā)工作的技術(shù)人才。
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