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鋰電成本分析-鋰電砂磨機的應用

作者:轉載   文章來源:上海草莓视频二维码下载安装機電科技有限公司   時間:2016-12-26

   導讀:本文主要分析了鋰電作為新能源汽車原料的成本分析,以及砂磨機在鋰電上的應用。

   在社會的不斷發展中伴隨著日益嚴重的環境問題,針對環境問題國家在政策上推行了一係列環保政策。

   在汽車行業,國家為了推動新能源環保汽車的發展,不但為新能源汽車提供了國家和地方兩級財政補貼,還免除新能源汽車的購置稅,並且在北京、上海、天津等實行汽車號牌限製措施的地區,還實行新能源汽車不限牌等措施,國家為支持新能源汽車的發展可謂是不遺餘力。

   目前新能源汽車麵臨的問題是,第一、國家雖然有政策支持但這隻是短期的,並不能保證新能源汽車產業的健康發展,最終還是要進行市場化運作,進入良性循環之中才能實現可持續發展。第二,最大的問題-價格因素,以比亞迪的秦插電式混合動力汽車為例,除去國家補貼,免去購置稅和購買號牌的費用後,落地價格仍然達到16-17萬之間,而純電動汽車的價格更是高達20萬以上。在這個價位上人們完全可以選擇安全配置更高,舒適性更好的燃油車輛,因此一旦國家補貼退出,新能源汽車的價格進一步上漲,新能源汽車的發展如何,仍然是一片迷茫。

   而對新能源汽車成本影響最大的是鋰電池儲能係統,目前汽車上采用較多的為圓柱形的電池,圓柱形電池的成本主要受尺寸和電極厚度,以及材料的選擇和生產規模等因素的影響,但是目前通過提升圓柱形電池的尺寸和增加電極厚度的方式來降低成本已經收效甚微,而方形電池在降低成本方麵則還有很大的潛力可以挖掘。

   為了對鋰離子電池的生產成本進行深入的分析,人們開發出了眾多的模型,其中最為著名的為美國阿貢國家試驗開發的BatPaC模型,該模型采用了多種的電池組結構和電池的化學成分,能夠計算電池組每kWh的成本,生產規模可以從基礎到10萬組電池組/年進行設定,利用該模型人們發現降低SEI膜的成膜周期和替代昂貴的溶劑,提高鋰離子電池電極的厚度,提升鋰離子電池的容量都可以降低單位能量的成本。

   美國卡內基梅隆大學的RebeccaE. Ciez與他的同事J.F. Whitacre利用基於BatPaC的成本模型分析了圓柱形電池和方形電池的成本情況,發現在目前的技術水平下,圓柱形進一步降低成本的空間很小,而方形電池則有很大的潛力去降低鋰離子電池的成本。

   根據模型分析,影響鋰離子電池成本的主要包含材料、設備、輔助設備、維護、人力、能源、建築等因素,利用上述模型分析可以發現同樣采用70微米電極和2GWh產量時,LMO材料的電池的單隻成本是最低的,但是要考察每KWh的成本時,LMO材料反而要比NCA和NCM材料成本更高,LMO的成本約為440$/KWh,而NCA和NCM的成本則為276$/KWh和243$/KWh左右。而電極的厚度和電池的尺寸對電池的成本影響最為明顯,提高電池的厚度可以顯著的降低電池的成本,增大電池的尺寸,也能明顯的降低電池的成本。

  結論,鋰離子電池的材料對其成本具有重要的影響,雖然提高產量有助於降低生產成本,但是當年產量超過1GWh時,提升產量帶來的成本降低就會非常輕微。電池結構成本也會對鋰離子電池成本產生顯著的影響,采用方形電池,由於設計的靈活性,可以大幅度的降低生產成本。

  砂磨機在鋰電上的應用,目前砂磨機在鋰電上主要的應用是鋰電正極材料磷酸鐵鋰的研磨,由於磷酸鐵鋰在鋰電正極應用當中細度要求比較高一般用的的研磨設備是納米砂磨機。 

  製備磷酸鐵鋰的方法有高溫固相法、碳熱還原法、水熱合成法、液相共沉澱法等方法。目前國內外已經能實現磷酸鐵鋰電池量產的合成方法均是采用高溫固相法。

  高溫固相法製備磷酸鐵鋰電池材料通常是需要砂磨機經過長時間的混合磨料,以及較長較長時間的熱處理。

  磷酸鐵鋰正極材料具有循環性能好、比容量高、安全性能好以及原料來源廣、價格低廉的特點,是下一代動力鋰離子電池的首選材料。隨著鋰離子電池越來越廣泛的應用,磷酸鐵鋰正極材料日益受到人們的關注,國內外關於其結構性能以及製備改性研究已經取得了巨大的發展,但對其製備改性研究仍將是以後的研究重點。

  除了磷酸鐵鋰以外,現在還有一種納米材料可以應用到鋰電池上——石墨烯。石墨烯各項應用還在研發階段,但相信在不久的將來鋰電成本隨著科技的發展會得到很好的解決,讓草莓视屏app安卓黄下载拭目以待!


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