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對(duì)不同用途鋰電池的研發(fā)要求
作者：華睿新創(chuàng) 來(lái)源：本站 發(fā)表時(shí)間：2018-11-13 23:03:16 瀏覽：次
鋰電池目前的主要市場(chǎng)在于便攜式終端設(shè)備的應(yīng)用，這使得高容量一度成為鋰電池開(kāi)發(fā)的主攻方向，但在電動(dòng)汽車(chē)和大型儲(chǔ)電設(shè)備充分發(fā)展的背景下，鋰離子電池研發(fā)的主要方向也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì)。
傳統(tǒng)的移動(dòng)終端市場(chǎng)，例如手機(jī)和筆記本電腦之所以要求高容量，是因?yàn)樗鼈兺枰潆娨淮渭纯墒褂煤荛L(zhǎng)時(shí)間。風(fēng)靡全球的蘋(píng)果iphone和ipad等就一度因一次充電后使用時(shí)間不長(zhǎng)而遭到消費(fèi)者批評(píng)，因此，在新款的the new ipad發(fā)布時(shí)，原有的6500mAh容量鋰電池就改為使用14000mAh大容量鋰電池。這件事情可以看作便攜式終端用充電電池的研發(fā)以高容量為方向的證明，為此，甚至不惜犧牲壽命也要實(shí)現(xiàn)高容量，而對(duì)壽命的要求一般就是2年左右即可。
但是，在電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代到來(lái)后，鋰離子電池研發(fā)的方向就出現(xiàn)了變化，現(xiàn)在的電動(dòng)汽車(chē)主要包括混合動(dòng)力車(chē)、插電式混合動(dòng)力車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)三種類型。對(duì)于混合動(dòng)力車(chē)而言，在加速和減速時(shí)需要大電力交換，因此，高功率型的電池較為理想。反之，純電動(dòng)汽車(chē)因?yàn)橹豢縿?dòng)力鋰電池提供電能，因此更需要大容量的支持，插電式混合動(dòng)力車(chē)則介于二者之間。如此可得出結(jié)論：在高功率鋰電池要求上，混合動(dòng)力車(chē)＞插電式混合動(dòng)力車(chē)＞純電動(dòng)汽車(chē)；而在大容量鋰電池要求上恰好相反，純電動(dòng)汽車(chē)＞插電式混合動(dòng)力車(chē)＞混合動(dòng)力車(chē)。當(dāng)然，這是在不同電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部的比較，從整體上來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)用鋰電池在容量和功率上的要求比便攜終端高出若干倍，同時(shí)也要求更高的壽命和安全性，除此則無(wú)法進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
固定裝置用途的大型儲(chǔ)能設(shè)施對(duì)比電動(dòng)汽車(chē)的性能要求也是提高了若干倍，單從安全性來(lái)說(shuō)，對(duì)于大樓蓄電系統(tǒng)及家用蓄電系統(tǒng)而言，必須具備發(fā)生火災(zāi)時(shí)不會(huì)燃燒的“高”安全性能，而電動(dòng)汽車(chē)和便攜終端用鋰電池顯然不具備這種要求。固定裝置用途的儲(chǔ)能設(shè)施內(nèi)部也可以劃分出不同的主要訴求。對(duì)用于夜間儲(chǔ)電白天放電的高峰期轉(zhuǎn)換為代表的電網(wǎng)電力而言，要求電池具備大容量，如樓宇系統(tǒng)用儲(chǔ)能設(shè)施鋰電池。而對(duì)于光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō)，就必須使用對(duì)輸出功率變化具有較高耐性的高功率電池，因?yàn)槭茏匀灰蛩赜绊憳O大，這兩種發(fā)電裝置輸出功率變化較大。
隨著鋰電池向大型應(yīng)用的過(guò)渡和轉(zhuǎn)變，使得鋰電池自身要解決根本問(wèn)題已經(jīng)力不從心，因而出現(xiàn)了結(jié)合鋰離子電池與傳統(tǒng)雙層電容器優(yōu)點(diǎn)的鋰離子電容器，也有開(kāi)發(fā)新型氧化還原液流電池的新技術(shù)處于同步研發(fā)階段。
傳統(tǒng)的移動(dòng)終端市場(chǎng)，例如手機(jī)和筆記本電腦之所以要求高容量，是因?yàn)樗鼈兺枰潆娨淮渭纯墒褂煤荛L(zhǎng)時(shí)間。風(fēng)靡全球的蘋(píng)果iphone和ipad等就一度因一次充電后使用時(shí)間不長(zhǎng)而遭到消費(fèi)者批評(píng)，因此，在新款的the new ipad發(fā)布時(shí)，原有的6500mAh容量鋰電池就改為使用14000mAh大容量鋰電池。這件事情可以看作便攜式終端用充電電池的研發(fā)以高容量為方向的證明，為此，甚至不惜犧牲壽命也要實(shí)現(xiàn)高容量，而對(duì)壽命的要求一般就是2年左右即可。
但是，在電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代到來(lái)后，鋰離子電池研發(fā)的方向就出現(xiàn)了變化，現(xiàn)在的電動(dòng)汽車(chē)主要包括混合動(dòng)力車(chē)、插電式混合動(dòng)力車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)三種類型。對(duì)于混合動(dòng)力車(chē)而言，在加速和減速時(shí)需要大電力交換，因此，高功率型的電池較為理想。反之，純電動(dòng)汽車(chē)因?yàn)橹豢縿?dòng)力鋰電池提供電能，因此更需要大容量的支持，插電式混合動(dòng)力車(chē)則介于二者之間。如此可得出結(jié)論：在高功率鋰電池要求上，混合動(dòng)力車(chē)＞插電式混合動(dòng)力車(chē)＞純電動(dòng)汽車(chē)；而在大容量鋰電池要求上恰好相反，純電動(dòng)汽車(chē)＞插電式混合動(dòng)力車(chē)＞混合動(dòng)力車(chē)。當(dāng)然，這是在不同電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部的比較，從整體上來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)用鋰電池在容量和功率上的要求比便攜終端高出若干倍，同時(shí)也要求更高的壽命和安全性，除此則無(wú)法進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
固定裝置用途的大型儲(chǔ)能設(shè)施對(duì)比電動(dòng)汽車(chē)的性能要求也是提高了若干倍，單從安全性來(lái)說(shuō)，對(duì)于大樓蓄電系統(tǒng)及家用蓄電系統(tǒng)而言，必須具備發(fā)生火災(zāi)時(shí)不會(huì)燃燒的“高”安全性能，而電動(dòng)汽車(chē)和便攜終端用鋰電池顯然不具備這種要求。固定裝置用途的儲(chǔ)能設(shè)施內(nèi)部也可以劃分出不同的主要訴求。對(duì)用于夜間儲(chǔ)電白天放電的高峰期轉(zhuǎn)換為代表的電網(wǎng)電力而言，要求電池具備大容量，如樓宇系統(tǒng)用儲(chǔ)能設(shè)施鋰電池。而對(duì)于光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō)，就必須使用對(duì)輸出功率變化具有較高耐性的高功率電池，因?yàn)槭茏匀灰蛩赜绊憳O大，這兩種發(fā)電裝置輸出功率變化較大。
隨著鋰電池向大型應(yīng)用的過(guò)渡和轉(zhuǎn)變，使得鋰電池自身要解決根本問(wèn)題已經(jīng)力不從心，因而出現(xiàn)了結(jié)合鋰離子電池與傳統(tǒng)雙層電容器優(yōu)點(diǎn)的鋰離子電容器，也有開(kāi)發(fā)新型氧化還原液流電池的新技術(shù)處于同步研發(fā)階段。
