锂电专家克劳斯.勃兰特
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前⾔“⼩⾝材,⾼能量”这是对锂电池最贴切的描述了。
现在⽣活中锂电池随处可见,⼩到纽扣电池,⼤到动⼒电池,可以说是真正改变了⼈们的⽣活。
2019年诺贝尔化学奖也因此授予”锂电三杰”斯坦利·惠廷汉姆、约翰·古迪纳夫、吉野彰,以表彰他们在锂电池研究开发⽅⾯的卓越贡献。
评奖委员会称,他们为⼈类带来“前所未见的强⼤电池”,创造了⼀个“可充电的世界”。
“⼆战”爆发后,古迪纳夫加⼊了美国空军,他被派到太平洋的⼀个海岛上收集⽓象数据。
战后,古迪纳夫所在的部队驻扎在葡萄⽛,这个时候他已经是⼀名陆军上尉。
他回忆说:“不久,幸运之神来敲门了,⼀份电报过来,要求我48⼩时内回到华盛顿报道。
”原来政府有⼀笔没花完的钱,要送21名军⼈去念研究⽣,这⼀消息使得古迪纳夫欣喜若狂。
报道的那⼀天,⼀位⾯试官很是瞧不上这个吹了四年海风的⼤龄青年。
甚⾄嘲笑道:“我不明⽩你这个⽼兵来⼲嘛!在你这个年纪,科学家早就已经做出了他们最伟⼤的成就了。
”说的也是,那个年代风靡全球的科学家们,在古迪纳夫这个年纪,早已硕果累累,功成名就了。
爱因斯坦26岁提出相对论,爱迪⽣32岁点亮⽩炽灯,居⾥夫⼈36岁拿到了诺贝尔奖。
“屈指算来七年之后,我拿到博⼠⽂凭已是⽽⽴之年了。
”30岁博⼠毕业之后,古迪纳夫来到了刚成⽴了⼀年的⿇省理⼯学院林肯实验室,第⼀次接触到了锂离⼦在固体中的迁移,后来⼜开始了固态陶瓷的基础研究。
因为有军⽅的预算⽀撑,他⼀待就是24年,提出了古迪纳夫—⾦森法则,为⽇后随机存储器的诞⽣奠定了重要基础。
因1973年爆发的⽯油危机,古迪纳夫看到了⽇益突出的能源问题,他开始转向能源存储的研究。
但1976年,军⽅削减预算,古迪纳夫开始考虑去留问题,最终在妻⼦的建议下决定动⾝前往英国⽜津⼤学的⽆机化学实验室做负责⼈。
曾经“⽽⽴之年还在挣扎”的古迪纳夫,迎来了⼈⽣的重⼤转折,这⼀年他54岁。
新的开始,投⾝锂电之路1970年代后期,有⼀种电池因为使⽤⾦属锂作为电极,⽽被称为锂电池。
快跑,锂电池作者:孟迪来源:《石油知识》 2016年第4期孟迪在电影《亲密敌人》中,一对分手但还彼此留恋的情侣,分别身处敌对的两家投资银行,为了一场收购锂资源的竞争而在职场上针锋相对,短兵相接。
在热映的电影中都加入了锂元素,足见人们对锂的重视程度。
锂能做些什么呢?锂(Li)是一种银白色的质软金属元素,也是密度最小的金属,可用于原子反应堆、制轻合金及电池等。
由于它在原子能工业上的独特性能,人称它为“高能金属”。
还有,锂已经成为当今高新产业发展的保障性资源和战略性资源之一,被誉为“21世纪最有应用潜力的金属”。
在能源交通领域,锂最大的应用就是电池。
“锂电池”概念最早由Gilbert N. Lewis在1912年提出,是一类由锂金属或锂合金为正极材料、使用非水电解质溶液的电池:充电时正极的化合物释放出锂离子嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中,放电时锂离子则从片层结构的碳中析出。
锂电池因重量轻、能量大、使用寿命长(4~5年)、环保、使用温度宽等特点而备受青睐。
随着科学技术的不断升级与发展,锂电池的用途也变得越来越广泛,现在马路上行驶的新能源汽车多是锂电池汽车。
锂离子电池的正极材料有多种,如钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等,目前国内新能源汽车主要使用的是磷酸铁锂电池。
在特斯拉带红了松下的三元锂电池之后,自主品牌也都开始转向采购外资品牌,或进入三元锂电池研究领域。
三元锂电池是指用镍钴锰酸锂三元材料作为正极的锂电池,镍、钴、锰的比例可以根据实际需要调整。
锂电池的关键参数是能量密度Wh/kg。
特斯拉所使用的18650电池,能量密度是150Wh/kg,其model S的85度电版,车重2100kg,电池自重便有600kg之多,占了整车重量将近30%。
不同的锂电池技术,其能量密度也有比较大的不同。
磷酸铁电池的能量密度约100Wh/kg,这意味着同样的电池重量情况下,18650电池比铁电池可以多储存近50%的电量。
锂电池革命的功臣随着科技进步的推动,锂电池作为新一代的电池技术,已经成为现代生活的重要组成部分,广泛应用于智能手机、电动汽车等领域。
锂电池的革命性发展离不开多位具有杰出贡献的科学家和工程师,下面将为大家介绍几位锂电池革命的功臣。
1. 约翰·古德诺夫(John Goodenough)约翰·古德诺夫是锂电池技术中的重要人物之一,他在1980年代末发明了锂离子电池,将锂金属氧化物与锂金属作为正负极材料,极大地提高了电池的能量密度和循环寿命。
这一发明奠定了锂电池的基础,使之成为了如今应用最广泛的电池技术之一。
2. 麦克斯韦·温特姆(Stanley Whittingham)麦克斯韦·温特姆是锂电池技术的奠基人之一,他在1970年代提出了利用锂的电化学反应来储存和释放能量的概念。
他首次将锂金属与硫化物材料结合,开创了锂离子电池的原型。
这一突破为后来的研究提供了基础,并为后来的锂电池革命打下了坚实基础。
3. 青木正机(Masayoshi Aoki)青木正机是锂电池技术的先驱之一,他在1980年代初发明了全固态锂电池。
这种电池采用了固态电解质材料,不仅具有较高的安全性,还具备更高的能量密度和循环寿命。
青木的全固态锂电池开创了一种新的锂电池设计思路,为锂电池技术的进一步发展和应用提供了重要参考。
4. 埃斯特·索尔特(Esther Takeuchi)埃斯特·索尔特是具有重要影响力的锂电池研究者之一,她在电池纳米材料的研发方面做出了重要贡献。
她发明了纳米级嵌段共聚物电解质,大大提高了电池的功率密度和循环寿命。
她的研究为锂电池的性能改善和应用拓展提供了重要支持。
5. 特奥多尔·贝克尔(Theodore Becker)特奥多尔·贝克尔是锂电池技术领域的重要研究者,他在电池材料的改进方面作出了突出贡献。
他研发了磷酸铁锂材料,极大地提高了锂电池的电压平台和循环寿命。
基于金属锂负极的全固态锂电池化学储能技术Solid-state lithium batteries based on lithium metal anodes are a promising technology for next-generation energy storage. In these batteries, the conventional liquid electrolyte is replaced with a solid-state electrolyte, which improves safety and stability while enabling higher energy density.全固态锂电池是下一代能源储存的有望技术,其以金属锂为负极。
在这些电池中,传统的液态电解质被固态电解质取代,提高了安全性和稳定性,同时实现了更高的能量密度。
One of the key advantages of solid-state lithium batteries is their ability to suppress lithium dendrite formation. Dendrites are irregular growths that can form on the surface of a lithium metal anode over time and can cause short circuits and even thermal runaway in conventional liquid electrolyte batteries. The solid-state electrolyte acts as a physical barrier and prevents dendrite growth, enhancing the overall safety of the battery.全固态锂电池的一项重要优势是其抑制锂树枝形成的能力。
动力与储能电池系统关键技术专利信息分析报告动力与储能电池系统关键技术专利信息分析报告福建省知识产权信息公共服务中心贰零壹壹年壹月动力与储能电池专利信息分析报告前言能源是社会与经济发展的物质基础,随着我国国民经济的快速发展,对能源的需求快速增长。
长期的化石能源问题制约了全球的可持续发展,成为了经济持续发展的瓶颈。
调整能源结构,加大能源科技研发力度,开发新能源和节能减排技术是我国能源政策的重大战略选择。
节约能源,延缓化石能源枯竭的时间表,为新能源、可再生能源的开发利用留有充足时间已成为世界各国的共识。
我省传统化石能源缺乏的大省,能源资源形势尤其严峻,尽管核电这些年已在逐步建设,风、光电能等新能源的发展还处于起步阶段。
能源问题已经成为制约我省经济、社会发展的重要因素。
作为新能源领域的重要组成部分,尤其是风能、太阳能的高效利用,新能源汽车(混合电动与纯电动汽车)电池的发展,大力推动储能及其动力电池产业的发展已经成为我省的必然选择与客观要求。
通过提升动力电池与储能电池的技术,增强我省电池企业的核心竞争力,带动产业进步,是我省新能源产业发展的必由之路。
从全国产业的发展趋势看,预计2011年全国实施十城千辆的城市将达到25个,在2012年,约有50万辆电动汽车上路,到2020年,全国电动汽车的使用量预计将达到500万辆。
预计我国物理化学电池产业十二五期间将增至3000亿元以上,对国家经济的可持续发展具有重要的推动作用。
而储能电池产业也开始普遍受到国际上发达国家的重视,美、日、韩及其欧盟已规划在-2015年期间,先后投资10亿美元支持有关科研机构、大型企业开展相关的研发与产2010业化工作。
通过对动力与储能电池领域的主要领域进行总体趋势、国省、申请人、IPC分析,了解主要电池领域的发展动向、市场竞争集中技术领域及核心技术掌握者,为政府的科技项目提供立项和论证的理论帮助,并协助明确企业在电池研发过程中的发展重点。
新型电力系统长时储能技术综述目录一、内容描述 (2)1. 研究背景及意义 (2)2. 新型电力系统概述 (4)3. 长时储能技术在新型电力系统中的重要性 (5)二、新型电力系统长时储能技术分类 (6)1. 物理储能技术 (7)1.1 压缩空气储能 (9)1.2 飞轮储能 (9)1.3 超级电容储能 (11)2. 化学储能技术 (13)2.1 锂离子电池储能 (14)2.2 钠离子电池储能 (15)2.3 燃料电池储能 (16)3. 其他储能技术介绍 (18)三、长时储能技术的性能特点与应用场景分析 (19)1. 性能特点对比 (20)2. 应用场景分析 (22)四、长时储能技术在新型电力系统中的发展现状及趋势 (23)1. 发展现状分析 (24)2. 技术发展趋势预测 (25)五、长时储能技术的挑战与解决方案探讨 (26)1. 技术挑战分析 (28)2. 成本问题解决方案探讨 (29)3. 安全问题解决方案探讨 (30)六、案例分析与应用实践研究 (32)一、内容描述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模接入,新型电力系统长时储能技术已成为能源领域的研究和发展焦点。
本综述旨在全面介绍新型电力系统长时储能技术的现状、挑战与机遇,以推动能源行业的可持续发展。
新型电力系统长时储能技术,是指能够持续长时间储存能量的储能技术。
这种技术能够在电力系统运行过程中,提供短时的电力波动平滑和长时间的能量存储,从而有效地解决可再生能源的不稳定性问题,提高电力系统的供电可靠性和稳定性。
本综述将详细阐述新型电力系统长时储能技术的种类、特点、应用场景以及未来发展趋势。
我们将介绍各种主要的储能技术,如电化学储能、物理储能、热能储能等,并分析它们的优缺点和适用范围。
我们将探讨长时储能技术在电力系统中的作用和价值,包括如何应对可再生能源的间歇性、波动性和不确定性等问题。
我们将展望新型电力系统长时储能技术的发展趋势和可能的技术创新方向,以期为能源行业的科研和产业发展提供参考和借鉴。
国外:1.John B. Goodenough锂电的元老级人物!/john_b_goodenough.htmlArumugam Manthiram德州大学奥斯汀校的锂电继承人,一个印度阿三。
/~manthiram/index.htm2.法国的锂电-由于是法国的,找不到网站M. Armand是“摇椅式”电池概念的提出者,也是聚合物固体电解质概念的提出者。
J.M.Tarascon在过渡金属负极材料和磷酸铁锂方面,都有突出贡献3.Daniel Abraham; Khalil Amine; Jim Miller;美国阿贡国家实验室的锂电三巨头https:///expertsguide/tag/batteries/Michael M. Thackeray(31楼提供)美国阿贡国家实验室做锰酸锂的/Science_and_T ... lows/thackeray.html4美国伯克利国家实验室锂电们Venkat Srinivasan/venkat/publications/Thomas Richardson/trichardson/publications/Kristin Persson/kpersson/publications/Robert Kostecki/rkostecki/latest-results-and-presentations/John B. Kerr/aet/kerr/kerr.htmlJordi Cabana/jcabana/publications/还有几个,但是感觉不牛或者和前面几个是一个课题组的,就略去了。
5.M. Stanley Whittingham纽约州立的锂电牛人(20楼推荐)/whittingham/whit.html6.C. Austen Angell比较古老的一个课题组了,/~caangell/7. MIT的锂电Prof. Gerbrand CederMIT 锂电快速充放电的那个课题组不算很牛,算是新星吧!/Yet-Ming Chiang/faculty/faculty/ychiang/Yang Shao-HornMIT 锂空电池,燃料电池等,也是一个新星/eel/htms/publication.htm8. Wesley Henderson北卡的离子液体储能的课题组/ILEET/people.htm9. Jeff Dahn加拿大达尔豪斯大学的教授,还不错!(24楼推荐)http://fizz.phys.dal.ca/~dahn/jeffDahn.html10.Professor Peter G Bruce苏格兰的顶级学府安德鲁斯大学的教授不错(12楼推荐),/eastchem/profiles/sta/bruce.html11.Doron Aurbach, Professor以色列的巴伊兰大学的大牛。
克劳斯.勃兰特深度解读大巴用锂电技术(第四届华南锂电(国际)高层技术论坛)【主持人:薛嘉渔】欢迎大家回到会场,现在也是时候要开始下午的论坛。
下午我会把主持的麦克风交给毛博士,他是来自于比克,而且也是我们这次论坛的副**。
大家欢迎!【主持人:毛焕宇】谢谢!今天下午的会议现在开始,下面有请克劳斯.勃兰特博士。
下面开始今天下午的议题,我是来自于比克的,我姓毛,我是今天下午的主持,我叫毛焕宇。
我们今天下午的第一位发言人是克劳斯.勃兰特博士。
我认识克劳斯大概在18年以前,我读完博士以后第一份工作的时候,他当时是1991年是加拿大莫里公司的总裁,他是第一个跟我面谈的,所以我认识他比认识所有在座的人时间都长。
根据他的阅历我们都已经看到了,他是1978年开始锂电生涯,可以说是我们地球上为数不多的几位顶级的锂电专家,时间最长、经验最丰富的,所以下面我们欢迎克劳斯给我们作演讲!【克劳斯.勃兰特】女士们、先生们大家下午好!首先我想告诉大家我很高兴来到这里,我也很喜欢上午听到的内容,我也感谢组委会对我的邀请。
我要讲的题目是《用于大巴运输技术的锂离子电池的技术要求》,我指的是电动汽车还有各种各样的电动汽车还有其他类型的电动车。
首先我要介绍一下我工作的单位,在中国可能大家不是很了解它。
然后我会介绍一下对于这种混合动力车和电力车对于电池的要求,以及对这种大型的锂离子电池的化学原料的选择,以及电池的设计和电池的尺寸,尤其是这种大电池组。
我现在工作的公司有两个公司,一个是美国的锂电公司,另外一个是德国的GAIA公司,GAIA是LDC的一个自动化的一个公司,我们在美国总部是我们的市场营销总部,同样地我们在GAIA是一个相对来说比较小的一家公司,我们投资的是一种大的系统,但是我们在市场当中并不是最大的竞争者,但是我们的生产力如下,就像这张幻灯片显现的。
我们最大的这种圆柱体的电池他是可以达到500安时,我们看一下对于这种混合动力车和电动车的要求,如图所示,基本上我们对电池的要求,比如说像电压还有功率以及可用的能量都是取决于我们使用的不同种类的这种汽车种类。
2016-10山东人力资源和社会保障引进国外智力 助推经济转型发展连洪远 郑传兰 王智瑞近年来,淄博市共引进外国专家1500多人次,目前常驻的外国专家有210多名,实施国家、省、市经济技术类引进国外智力项目200多项,选派370多人出国(境)培训,建立国家、省级引进国外智力成果示范推广基地8家,市级基地11家,4名专家荣获“中国政府友谊奖”、25名专家荣获“齐鲁友谊奖”,46名专家荣获“淄博友谊奖”,聘请外国文教专家资格单位达到45家,各项工作走在了山东省前列,有效推动了科技术创新、管理创新,为全市经济建设和社会发展提供了有力的国外人才智力支撑。
郭树清省长在淄博调研时对淄博市引进国外智力工作作出重要批示,给予高度评价。
今年以来,淄博市按照转方式调结构的要求,各部门密切配合,积极聘请经济技术类外国专家380多人次,为企业技术创新和管理创新提供智力支持。
山东新华制药股份有限公司引进德国制药专家,带队研发的甾体激素新技术项目,成功填补该技术领域的国内空白,实现中国甾体生产技术的升级换代,该项目被评为2015年度国家外专局高端外国专家项目;其带队研发的阿司匹林肠溶片项目使中国的阿司匹林原料和制剂生产技术取得重大突破。
通过专家的不懈努力,企业的产品和管理实现升级,公司国际化经营取得突破性发展。
淄博美林电子有限公司引进美国半导体专家、麻省理工学院博士Kwan Sze-Hon(中文名:关仕汉)担任首席设计师,致力于新一代沟槽式肖特基、IGBT芯片的研发工作。
目前,IGBT芯片研发及封装项目已实现国内芯片制作零的突破,打破国际垄断,填补国内空白,已成功研发出8A-100A全系列1200VIGBT芯片,申请专利6项其中发明专利3项,并已成功投放市场。
公司的“大功率IGBT芯片研发及封装”项目被评为国家外专局2015年度软件与集成电路项目。
山东维统科技有限公司引进的美国高层次技术专家艾瑞克博士,带领技术研发团队开展的粉煤灰综合利用提取硅酸铝制备新型高档陶瓷砖项目,自主研发6项国际发明专利,一举攻克粉煤灰综合利用制造新型建材制造难题。
绿色能源汽车动力电池及电池材料国内外发展现状和趋势简介本文旨在探讨绿色能源汽车动力电池及电池材料在国内外的发展现状和趋势。
动力电池作为绿色能源汽车的核心技术之一,对于推动电动汽车产业的发展具有重要意义。
本文将从市场规模、技术进展、产业发展和政策环境等方面进行分析和探讨。
市场规模绿色能源汽车市场的快速发展推动了动力电池市场的增长。
根据国内外相关研究机构的数据,动力电池市场的规模逐年扩大,预计未来几年将继续保持高速增长。
技术进展动力电池技术的不断创新和进步是推动行业发展的关键因素之一。
近年来,各国积极投入研发,并取得了许多重要突破。
例如,锂离子电池、燃料电池等新型动力电池技术逐渐成熟,并在实际应用中取得广泛认可。
产业发展目前,全球范围内存在多家重要的动力电池及电池材料生产企业。
这些企业不断提高产能和技术水平,以满足市场需求。
同时,国内的相关产业也在不断壮大,有望成为全球领先的动力电池产业基地之一。
政策环境政府对绿色能源汽车动力电池及电池材料产业的支持力度日益加大。
各国纷纷出台相关政策,鼓励绿色能源汽车的发展和推广,并提供财政和税收等方面的支持。
发展趋势未来,绿色能源汽车动力电池及电池材料的发展将进一步加速。
随着技术的不断创新和市场的不断扩大,动力电池的成本将逐渐降低,性能也将不断提升。
同时,可再生能源与动力电池的结合将成为发展的趋势之一。
结论绿色能源汽车动力电池及电池材料在国内外的发展前景广阔。
政府支持、技术进步和市场需求的不断提升将是推动行业发展的关键因素。
我们有理由相信,绿色能源汽车将成为未来汽车产业的重要发展方向。
克劳斯.勃兰特深度解读大巴用锂电技术克劳斯.勃兰特深度解读大巴用锂电技术以下为锂电专家克劳斯.勃兰特博士演讲的文字实录:【主持人:薛嘉渔】欢迎大家回到会场,现在也是时候要开始下午的论坛。
下午我会把主持的麦克风交给毛博士,他是来自于比克,而且也是我们这次论坛的副**。
大家欢迎!【主持人:毛焕宇】谢谢!今天下午的会议现在开始,下面有请克劳斯.勃兰特博士。
下面开始今天下午的议题,我是来自于比克的,我姓毛,我是今天下午的主持,我叫毛焕宇。
我们今天下午的第一位发言人是克劳斯.勃兰特博士。
我认识克劳斯大概在18年以前,我读完博士以后第一份工作的时候,他当时是1991年是加拿大莫里公司的总裁,他是第一个跟我面谈的,所以我认识他比认识所有在座的人时间都长。
根据他的阅历我们都已经看到了,他是1978年开始锂电生涯,可以说是我们地球上为数不多的几位顶级的锂电专家,时间最长、经验最丰富的,所以下面我们欢迎克劳斯给我们作演讲!【克劳斯.勃兰特】女士们、先生们大家下午好!首先我想告诉大家我很高兴来到这里,我也很喜欢上午听到的内容,我也感谢组委会对我的邀请。
我要讲的题目是《用于大巴运输技术的锂离子电池的技术要求》,我指的是电动汽车还有各种各样的电动汽车还有其他类型的电动车。
首先我要介绍一下我工作的单位,在中国可能大家不是很了解它。
然后我会介绍一下对于这种混合动力车和电力车对于电池的要求,以及对这种大型的锂离子电池的化学原料的选择,以及电池的设计和电池的尺寸,尤其是这种大电池组。
我现在工作的公司有两个公司,一个是美国的锂电公司,另外一个是德国的GAIA公司,GAIA是LDC的一个自动化的一个公司,我们在美国总部是我们的市场营销总部,同样地我们在GAIA是一个相对来说比较小的一家公司,我们投资的是一种大的系统,但是我们在市场当中并不是最大的竞争者,但是我们的生产力如下,就像这张幻灯片显现的。
我们最大的这种圆柱体的电池他是可以达到500安时,我们看一下对于这种混合动力车和电动车的要求,如图所示,基本上我们对电池的要求,比如说像电压还有功率以及可用的能量都是取决于我们使用的不同种类的这种汽车种类。
我们可以看到小型电池到大型电池在这种表上对于它各种功能的一种参数的要求,我们也看到如果继续在表上往下走,一直到我们这种全HEV和全电动汽车的话,你就可以看到这种电池通电的时候电压大过200V或者是400V,当你完全取决于这种充电的时候,这是一种高电压的时候,能够充更长的驾驶行程,并联和串联更多的这种小电池,用并联的方式会有一个越来越大的电池,我们要想去控制这种电池的性能,我们有很多的想法。
可以用并联和串联的方式把小电池组成一个大的电池包。
安全实际上是我们最关心的,今天中午的时候圆桌论坛已经谈到了,可靠性也是一个非常重要的问题。
可以说对于HEV的话,电池没有问题是没有问题如果用PHEV或者是EV的话如果在路上开车一下子没电了是没有办法启动车的,客户是没有办法接受的,所以客户希望得到很好的可靠的这种电池的供应。
另外一个问题,我们要考虑到这种寿命,还有最少电池的寿命和汽车差不多,至少要10年以上的历程来讲这是一个合理的基带。
从成本上来讲大家也要考虑到这个寿命的问题,。
现在我们看一下这个化学成份,大家知道有很多的阳极材料可供我们选择,钴酸锂LFP实际上是一个非常好的阳极的材料,大家比较喜欢采取这上面四种材料当中的两种。
我的演讲之后大家可以进一步就这个进行探讨。
还有MCA这种材料的应用。
我们选择阳极材料的一个考虑是安全性,在完全充电当中如果温度提高的话,大部分的阳极材料在电解液当中会有一种强的放电的反应,会造成电池的热失控,大家可以看到这个例子。
大家可以看到这个地方的温度MCA这种尖晶石锰酸锂可能会更好一些,在有限的温度下可能不会跟电解液进行反应,选择这种材料实际上可以用于大的系统,选择LFP,因为你可以避免一个重要的问题,就是安全问题,可以避免他跟电解液的反应。
看一下寿命,寿命也是我们考虑的主要问题。
这方面我们做出了这方面的进步,我们看到很多人为此做出努来改善材料的质量,而且在设计方面也是如此,来控制制造流程、工艺等等。
这里面我给大家举一些例子,红色的曲线是NCA,大家可以看一下这些寿命能够超过1千次,就是100%的深度放电的情况下,这个是很好的。
NCA有很多的优势,它有更高的容量,而且PCC也有更好的容量,但是如果你要看一下使用这种材料的话,尤其在电动汽车当中这种寿命我们需要来考虑到其他方面的加上锂,这样可以把寿命提高20%。
如果要实现跟LFP同样的寿命的话,NCA必须要降级20%,这样的话能够提高容量。
再看一下NCA如果是80%的DOD的话,这个蓝色的曲线所体现的,这个LFP是绿色所体现的。
因为NCA可以说他有很好的寿命,这样的话就可以补充这里面的能源密度的差异。
让我们再看一下电芯的设计,还有跟电芯的大小,刚才我也提到了我们的公司有这样的一个哲学理念,我们不能控制5千—6千的电芯不能同时控制这么大的电芯,我们尽可能地用并联来进行。
好处就是大的这种电芯你可以降低互相的链接点,可以提高这种可靠性。
但是你还要非常小心地考虑到电芯内部的控制也很重要,你要确保这种大的电芯当中的热梯度你要控制不要太大了,如果这个电芯太大的话,这样的话会降低寿命。
还有一点成本的权衡趋势也是很关键的,你可能会做一些小的电芯,很便宜,但是你要做更多的努力,然后来考虑整个的组装方面可能会更费劲,所以你要考虑到大电芯、小电芯你要看成本的选择。
另外一个问题是圆柱电芯和这种方形电芯的比较,大家可以看一下从这个空间的利用来讲,我们发现圆柱的电芯实际上要比这种方形的电芯要好得多。
我们再看一下高电流的这种电极柱,美国、欧洲正在积极推动这种倍率的要求是比较高的,所以你必须要降低这个电芯电的损失,所以你要有很大的电芯,然后你还要达到很高的倍率要求。
比如说对这种PHEV的话,你需要来进行增成等等,需要大量的努力来关注这一方面,来降低电的损耗。
电芯层面的安全对于大的电池来讲还有额外的一些安全的要求,这是从整体上来介绍一下这种大的电芯,主要有两种化学的材料,有两种不同的设计。
LTC代表的是大的电容量的设计。
KG可以看到这种高的功率的输出来讲他实际上是很好的。
给大家举一个例子,这种高功率电芯的设计对于小的电芯的设计,这种电芯材料电芯设计可以允许高倍率地、持续地放电,可以降低电容的损耗,另外高倍率的这种LFP的电芯也显示出非常高的倍率,你可以看到1C到20C,在我们这种情况来讲储电能力要比其他的更低一些,从1C到20C来看,我们通过这种CAC是比较有好处的。
我们再看一下电芯的设计,我们有两种不同的设计,一个是高功率,一个是高能量。
你看到两种设计之间还是有一些考虑和权衡取舍的,要看你的应用,竖轴是比能量,红轴是比功率,要考虑这两方面进行设计。
可以说能量的密度也在图表当中反应出来了,就跟前面的图表一样,这种LFP实际上是一个非常好的可以运用于混合动力电力车当中,可以实现非常好的电容。
再看一下电池的系统,你不能控制锂电池的时候只控制一个单体的电池,你要控制整个系统,然后你要确保这里面任何一个单体的电池都要能够安全,否则的话你没有办法确保整个系统的安全。
因为有一个电芯如果出现问题就会造成整个系统的安全受到损害。
有了这种电池系统管理之后你就要能够确保控制这个温度,尽可能在整个电池系统当中统一。
最后你也要注意,在功能来讲也要确保它能够处在一个健康态,尤其是在电芯当中,而且要考虑到它内部的电阻。
电池管理系统可以控制充电器来确保充电是在基于好的条件下进行的,从而能够降低不安全的因素。
电池的冷却,如果你要建这种大电池的话,你对这种高功率的电池来讲,你们在表面上的体积变得非常快,所以你不能够用那种简单的冷却方法,我们在大部分的情况下都是一种内空气的循环冷却,一般来讲倍率比较低,这样的话我们就可以通过这种空气的类却对于一些高功率的电池可以进行冷却,确保液态的冷却,比如说HEV就要用液态的冷却来确保整个温度的一致性。
我们再看一下成本,今天在欧洲和美国对于大的锂电池的市场还不是那么乐观,对于我们的销售市场在美国在欧洲还是很小份额的,我们现在的成本来讲实际上是每KWH是350美元,这样的话就比每一个单位能量的成本高3倍。
我们认为对大的锂电池是KWH是1千美元,一般来讲是350美元,这意味着大的锂电池是3倍,所以从长期来讲你要降低每单元能源的消耗量,从而降低这种成本,使它接近这种小的锂电池的成本。
所以你未来用于民用的这种EV的成本要看你能不能降低这个成本。
这是美国做的一个研究,两年之前做的。
我们可以看到在加利福尼亚做的一个实验,他们选择了来自于三个生产商的观点,看到研究这种大型锂离子电池的成本预测,我们可以看到那种大电池的成本有望下降,比小电池的成本下降得可能更快,如果生产能力更快的话,我们可以看到在这张图表上,如果说是按照这个每年兆瓦小时来算,这是纵轴,横轴是他的成本。
我们刚才说过了,我们要谈到这种大型锂离子电池来满足我们消费者的需求,我们已经向市场供应这种大型的锂离子电池,在欧美都有生产厂商使用我们这种产品3年之久了,给大家看几个例子,我们看一下这就是我们的电动车系统的电池。
它是一个7吨载重的汽车,在欧洲的城市使用,他们一共能量内容达到43KWH,尺寸页显示出来了,这个汽车优良个不同的就是的这样一个电池系统,独自地来工作。
这下面我们看到的名义电压是360V,最大的电压可以得到420V,从这上面你可以看到最大的充电电流是120A,并不是最大的非常强有力的电池,它持续的时间也不是很长。
我们的电量仅仅是为于加速,这里边的成本在这个屏幕上的电池你可以看到电子监视器也可以提供一些汽车的信息,这些信息是为我们提供关于空气冷却系统的。
另外一个例子,我们这里边指的是为了汽车生产的,这种汽车是为了运送货物的货车,是由一个荷兰公司生产的。
这是一个磷酸铁锂的电池,我们看到这是圆形电池,它可以把一系列的小电池进行并联,一共有180个小电池或者是电池单片。
一共充电时间可以1—8小时,他的能量要求是150WH。
对于欧洲城市来说这种要求或者是这种行程也已经组织机构,他的性能加速就是7秒钟从0—50公里,20秒钟是0—100公里,这对于这种欧洲城市来讲也足够了。
我们希望这一种汽车会在荷兰生产而且明年也能够销售。
对于这种车的用户基本上我们期望是欧洲的**机构来购买他们。
我总结一下我刚才的内容,这种汽车的应用对于电池系统的应用,他是和我们这种商用电池的差别主要是重点放在安全和可靠性,而且要很高的能量。
可靠性也很重要,对于这种全程的EV来说,重要的是要有一个很长的行程,而且你的这种功率以及它的功率密度、它的很长的使用寿命和比较低的成本都是很重要的,不仅我们要减少这种生产成本,而且要延长它的使用寿命,使它成为消费者能够接受的汽车。