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目前磷酸鐵鋰電池能量密度已達(dá)到多少

來源:存能電氣  日期:2019-04-07 22:14  瀏覽量:

  目前磷酸鐵鋰電池能量密度已達(dá)到多少?磷酸鐵鋰電池能量密度未來將獲得突破,據(jù)了解,目前市面上的磷酸鐵鋰電池經(jīng)過改進(jìn)要達(dá)到90Wh/kg的難度不大,但要做到120Wh/kg的企業(yè)寥寥無幾。比亞迪一直專注于磷酸鐵鋰電池電池,在這塊的技術(shù)上處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。但是磷酸鐵鋰電池的能量密度遠(yuǎn)不及三元鋰電池。

  目前磷酸鐵鋰電池能量密度已達(dá)到多少?

磷酸鐵鋰電池密度.png

  目前,我國車用動(dòng)力電池技術(shù)路線選擇的是與美國相同的磷酸鐵鋰路線。毫無疑問,磷酸鐵鋰電池有著諸多優(yōu)勢(shì):穩(wěn)定性高、價(jià)格相對(duì)便宜,然而其能量密度(能量密度更大,才能更好地解決里程問題)提升空間卻十分有限。據(jù)了解,磷酸鐵鋰電池單體電池的能量密度可達(dá)157Wh/kg,但單體電池成組后能量密度則降為100Wh/kg。

  現(xiàn)在磷酸鐵鋰電池的能力密度一般還都是在150Wh/kg左右,即使做得好一些,也是在160Wh/kg左,這個(gè)和三元電池的200Wh/kg能量密度相比,差距很大。即將生產(chǎn)的32131高能量密度圓柱磷酸鐵鋰電池,單體能量密度達(dá)到180Wh/kg,使用該電池的乘用車,續(xù)航里程可達(dá)到300km以上。隨著多種新材料新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,國軒高科計(jì)劃2019年將磷酸鐵鋰單體電芯最高提升至200Wh/kg。

  國軒高科在互動(dòng)平臺(tái)上向投資者透露,今年北汽新能源的EC180與EC220兩款車型將使用該公司的高能量密度磷酸鐵鋰電池。目前公司高能量磷酸鐵鋰電池能量密度已接近三元333水平,同時(shí)在循環(huán)壽命和成本控制方面明顯優(yōu)于三元電池,非常適合中低端車型大批量使用,且產(chǎn)品能量密度和性能還在不斷提高之中。

  采用磷酸鐵鋰電芯的電池在系統(tǒng)與整車各方面性能均達(dá)到,甚至超過三元電芯,使得鐵鋰電芯在新能源乘用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了與三元電芯并駕齊驅(qū)的局面。在其他電池方面,國軒高科曾在此前中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合電池中國網(wǎng)開展的調(diào)研活動(dòng)中表示,公司承接國家科技部“300wh/kg”高能量密度重大科技專項(xiàng)目前進(jìn)展順利,公司自主研發(fā)的軟包電芯能量密度已達(dá)到302Wh/kg。公司將繼續(xù)圍繞該重大科技專項(xiàng)進(jìn)行布局,計(jì)劃在今年推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。

  磷酸鐵鋰電池能量密度計(jì)算公式

  磷酸鐵電池儲(chǔ)存的能量,即為電池放電所能做的電功的多少(W=UIt=UQ)。若電池的額定容量是1300mAh,如果它以130mA的電流給電池放電,那么該電池可以持續(xù)工作10小時(shí)(1300mAh/130mA=10h);如果放電電流為1300mA,那供電時(shí)間就只有1小時(shí)左右。如:一節(jié)5號(hào)干電池容量Q=500mAh,表示此此節(jié)干電池以500mA的電流放電可工作1h,即Q=It=0.5A×3600s=1800As=1800c。如果用這此電池給工作電流為65uA左右的石英鐘供電,可使用t=Q/I=500mAh/65uA=7692h=320天,即可供電將近一年的時(shí)間,此電池儲(chǔ)存的能量。

  磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的能量密度對(duì)比

  磷酸鐵鋰電池的能量密度遠(yuǎn)不及三元鋰電池,但其安全性普遍被認(rèn)為要好于三元鋰電池。先說說能量密度,目前,新能源汽車的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)視電池系統(tǒng)的能量密度而定,其具體政策就是,當(dāng)電池系統(tǒng)能量密度超過120Wh/kg,就可以享受1.1倍的補(bǔ)貼,介于90Wh/kg和120Wh/kg之間只能享受1倍補(bǔ)貼。

  據(jù)了解,目前市面上的磷酸鐵鋰電池經(jīng)過改進(jìn)要達(dá)到90Wh/kg的難度不大,但要做到120Wh/kg的企業(yè)寥寥無幾。比亞迪一直專注于磷酸鐵鋰電池電池,在這塊的技術(shù)上處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,此前有傳聞比亞迪研發(fā)出高能量密度的磷酸鐵鋰電池,能力密度可以達(dá)到150Wh/kg,這個(gè)水平與三元鋰電池幾乎相當(dāng)。

  另外從幾家動(dòng)力電池2017年的產(chǎn)能規(guī)劃可以看出,對(duì)于三元鋰電池的產(chǎn)能擴(kuò)張也尤其明顯,就連比亞迪這樣過往一根筋鐘愛磷酸鐵鋰電池的企業(yè),在2017年都維持磷酸鐵鋰產(chǎn)能不變,轉(zhuǎn)頭擴(kuò)張三元鋰電池。

  磷酸鐵鋰的重量比能量和體積比能量分別為

  純電動(dòng)車用電池:約110Wh/kg;210Wh/L

  混合電動(dòng)車用電池:約65Wh/kg;120Wh/L

  電池包通常是指電池芯加保護(hù)板部分,電池組通常是指電池包加外殼部分。

  電池包的比能量:與電池芯的比能量差不多

  電池組的比能量:與外殼和其它輔件重量和體積相關(guān)。

  比能量指的是單位重量或單位體積的能量,電池的比能量就是參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小。

  總的來說,磷酸鐵鋰電池能量密度獲得突破,或應(yīng)用到乘用車領(lǐng)域。現(xiàn)在我們國內(nèi)鋰電池已經(jīng)有企業(yè)在180Wh/kg,200Wh/kg以及220Wh/kg這三個(gè)梯度上的能量密度上開始研制發(fā)力了,而且獲得了非常不錯(cuò)的成績(jī),現(xiàn)在180Wh/kg已經(jīng)開始兩場(chǎng)了。而一旦達(dá)到更高的梯度,那就是意味著磷酸鐵鋰電池有了進(jìn)軍乘用車領(lǐng)域,在乘用車上使用的機(jī)會(huì)了!

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