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詳解:三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池
發(fā)表時間:【2016-05-10】
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 新能源汽車炒作漸入高潮,目前風險已高,本文主要是探討三元鋰電池和目前使用最多的磷酸鐵鋰電池進行比較,看看優(yōu)劣勢,也看看到底未來是不是三元電池更占上風。

  1 磷酸鐵鋰電池:

  用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素,原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富,不會有供料問題。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長,在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。

  優(yōu)點相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說,磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優(yōu)點:更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。

  缺點磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低;材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一致性差;產(chǎn)品一致性差;知識產(chǎn)權(quán)問題。

  2 三元聚合物鋰電池

  正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰電池。正極是三元,負極是石墨的通常說法中的"三元動力電池"

  優(yōu)點 三元鋰電池能量密度高,循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前,隨著配方的不斷改進和結(jié)構(gòu)完善,電池的標稱電壓已達到3.7V,在容量上已經(jīng)達到或超過鈷酸鋰電池水平。

 缺點三元材料動力鋰電池主要有鎳鈷鋁酸鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池等,由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,導致高溫安全性差,且pH 值過高易使單體脹氣,進而引發(fā)危險,目前造價較高。

  對比之下,三元聚合物鋰電池的確有著更優(yōu)于磷酸鐵鋰電池的特質(zhì),發(fā)展受限的關鍵也是困擾著移動數(shù)碼產(chǎn)品的關鍵——電池的安全。

  說到要買新能源汽車,可能大部分的消費者第一時間想起的是“政策補貼”,雖然這有點尷尬但確實是相當實在的原因。不僅僅因為“環(huán)保”這樣的任重道遠的使命感。新能源車在售價和養(yǎng)護成本上的優(yōu)勢的確吸引了大部分現(xiàn)階段仍然以用車成本為主的消費者的喜愛。

  當然還有一個很重要原因,是各大城市的限牌。北京幾年都拍不到牌照,上海接近十萬史上最貴鐵皮,而很多新能源汽車可以上牌照,這直接激發(fā)了大家購買欲望,參考牌照費,再加上補貼,買一輛電動車在城市小空間代步我覺得還是比較實在,即使目前在充電安排和里程數(shù)方面還有一定缺陷,瑕不掩瑜嘛!凡是都沒有十全十美,是不是?相對于幾百萬的房子,20-30萬的電動車我覺得性價比還可以。

 磷酸鐵鋰電極材料是目前最安全的鋰離子電池正極材料,循環(huán)壽命2000次以上,標準充電(5小時率)使用,再加上由于產(chǎn)業(yè)成熟而帶來的價技術門檻和技術的下降,使得很多廠商出于各種因素考慮都會采用磷酸鐵鋰電池??梢哉f新能源汽車的興起,和磷酸鐵鋰電池有著不可或分的關系。

  不過,磷酸鐵鋰電池有一個致命缺點,就是低溫性能較差,即使將其納米化和碳包覆仍解決不了這一問題。研究表明,一塊容量為3500mAh的電池,如果在-10℃的環(huán)境中工作,經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán),電量將急劇衰減至500mAh,基本報廢。這對于天氣寒冷地區(qū)特別是東北,的確不是一件好事。

  對比之下,三元聚合物鋰電池的確有著更優(yōu)于磷酸鐵鋰電池的特質(zhì),然而為什么它的發(fā)展卻受到了阻礙呢?

  三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰電池,三元復合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整。三元鋰電池能量密度更大,但安全性經(jīng)常受到懷疑。

  三元鋰材料會在更低的200度左右發(fā)生分解,而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學反映更加劇烈,會釋放氧分子,在高溫作用下電解液迅速燃燒,發(fā)生連鎖反應。說簡單點,就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。

根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性,廠商在過充保護(OVP)、過放保護(UVP)、過溫保護(OTP)、過流保護(OCP)這幾個環(huán)節(jié)上都會下不少的功夫。

  說到 BMS,上市公司中曙光股份的億能電子是龍頭,排名第一,之前是曙光股份從德賽電池手里收購的,收購結(jié)束,億能電子就開始大放光彩,15年億能盈利6000多萬,增長十倍,16年億能電子能盈利2億多,依然是暴漲。從德賽電池賤賣億能電子這件事看,選一個靠譜的管理層是多么重要,不然一個金娃娃就硬生生當生鐵賣給了別人,從一個側(cè)面說明德賽電池不值得長線持有。

畢竟購買純電動汽車的消費者仍然占少數(shù),更多朋友所關注的是混合動力汽車。而混合動力汽車嚴格來說可以分成三種:普通混合動力汽車,插電式混合動力汽車和增程式混合動力汽車。

  上面三種汽車中電池容量的排列從小到大恰好是普通混合動力汽車<插電式混合動力汽車≤增程式混合動力汽車。普通混合動力汽車的電池不可充電,電池用于啟動和急加速狀態(tài);插電式混合動力汽車的電池在普通混合動力汽車電池的基礎上增大容量且可充電,具備更加出色的加速能力和省油能力;而增程式混合動力汽車的發(fā)動機用于驅(qū)動電機發(fā)電,更傾向于純電動汽車。

3 未來趨勢發(fā)展:

  補貼調(diào)整中長期有利行業(yè)正?;l(fā)展,新能源車66 萬輛目標不受影響

  據(jù)媒體報道,為打擊騙補,并解決此前客車補助額度偏高問題,相關部門已向上提交2016~2020 年新能源汽車補助標準調(diào)整建議,或?qū)⒂诮趯ν夤?。具體調(diào)整政策分為客車、乘用車和貨車三類。純電動客車設定度電補貼上限1800 元,即相比現(xiàn)行標準6~8 米大巴補貼要退坡45%。此外,新能源乘用車僅建議增加能耗指標要求和限制車輛售價上限35 萬元,新能源貨車建議每輛車補助上限下降到13 萬元。

  混動大巴大多是10 米以上,6~8 米主要是純電動大巴,去年國內(nèi)新能源大巴銷量約為9.8 萬輛,占新能源車銷量比例為30%左右,其中純電動大巴7.5 萬輛,占比23%。而6~8 米大巴去年銷量為3.1 萬輛左右,約占新能源客車去年總銷量的32%,占純電動客車銷量的40%。6~8 米大巴考慮打擊騙補和補貼下降,假設今年銷量下滑50%,而其余種類大巴在明年補貼退坡預期下繼續(xù)增長

  20%,則新能源客車整體銷量預計同比略下滑。而去年銷量占比的70%的電動乘用車、物流車等基本不受影響,且預計將繼續(xù)在政策力推下由去年的23 萬輛爆發(fā)式增長至55 萬輛以上,因此預計今年增長至66 萬輛以上的目標不受影響。

  乘用車與貨車(物流車)影響不大,三元電池路線有望成為主流

  考慮上節(jié)銷量測算及客車銷售結(jié)構(gòu)朝大型巴士側(cè)重,預計今年來自于客車的電池需求量為10GWh,同比基本持平,而來自于乘用車與貨車的電池需求量為17GWh,同比增長143%,總電池需求為27GW,同比增長59%。

  目前電動客車電池中磷酸鐵鋰路線占比為88%,三元占比12%左右。乘用車上中三元占比69%,磷酸鐵鋰只占29%??蛙囦N量今年預計同比略負增長,考慮結(jié)構(gòu)傾向于大客車,預計磷酸鐵鋰需求量同比基本持平。而三元材料受益于乘用車和物流車的爆發(fā)式增長,同時商用車使用三元也可能在未來標準落地后放開,預計今年三元電池需求量也有望取得翻番以上的增長。

  小編還是是比較看好2018年三元電池超過磷酸鐵鋰電池.

  那么說到對應標的,小編有個思路是這樣:

  三元鋰電池,主要材料是鎳,鈷,錳 ,鋰,其中鎳是比較常見金屬,用處很多,彈性布什很大。鋰由于鋰礦炒作很厲害,目前價位進入不合適。錳也算是稀有金屬,對應標的不明確。只有鈷,比較好找,A股就一個龍頭華友鈷業(yè),格林美涉及鈷回收。上個月19元我就推華友,我覺得是很不錯的次新標的。當然我昨天問了申萬分析師說,鈷庫存也不少,所以我感覺等調(diào)整以后還有機會,20元以下隨便買,很難做到30元。

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