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五大储能锂电池技术的对决!

2018-12-04 battery 0

五大储能锂电池技术的对决!

1、锂电

目前绝大部分电动汽车是用磷酸铁锂电池组,但是要普及锂电汽车还有几大困难:

(1)价格。电池的成本占电动汽车的一半以上,最新的特斯拉汽车售价高达70多万元,普通人买不起。

(2)能量密度。磷酸铁锂电池的理论比容量为170wh/kg,钴酸锂电池的理论比容量为200wh/kg。所以锂电汽车的大部分载荷都花费在电池的重量上了。

(3)安全性。

(4)充电时间。快充模式可以在几十分钟内充满80%,但是对电池损害比较大,而且有一定危险。慢充需要几个小时至十几个小时。厂家一般都建议使用慢充模式。

2、超级电容

据报道““超级电容有望替代电池”论断尚无可靠依据。尽管引入石墨稀后,超级电容的能量密度将大幅提升,但仍远低于锂电,超级电容能量密度为74wh/kg。不过超级电容的优势是充电时间很短(几秒)和安全,可以用于电动汽车的辅助调峰和刹车储能。

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3、氢动力汽车

氢动力汽车技术近年来有很大进步,优点是充气时间短、动力强。但是目前要解决的问题是

(1)氢气的生产成本

(2)安全和高强度的储氢罐

(3)安全性

(4)充气设备的价格。其中,安全的问题尤其重要。另外,氢气的生产过程是否环保也存在争议。

4、液流电池

液流电池目前主要有锌溴液流电池和全钒液流电池,锌溴液流电池的成本价格仅为全钒液流电池的1/5左右,具有天然的优势。

(1)价格。锌溴液流电池的成本目前已经接近铅酸电池,理论上今后还可以更低。仅为锂电池的1/5左右。

(2能量密度。能量密度可达430Wh/kg。行驶距离更长。

(3)安全性。非常安全。

(4)充电时间。可以很短,快充模式对电池没有损害。

(5)另外还有寿命长、可以100%深度放电、无自放电、超大功率、可瞬间充电、对工作环境几乎无要求等其他优点。

上述数据告诉我们,目前锌溴电池是电动汽车的最佳能源提供者。下面让我们看看与之相关的资料:

5、锌溴电池:

锌-溴电池为半沉积型液流电池。20世纪70年代中期,有人将锌溴电池的电解液由静止改为流动,抑制了锌沉积枝晶的产生,锌溴电池成为沉积型液流储能电池,逐步走向了商业化。

锌溴电池为半沉积型,电解液为ZnBr2水溶液,电极间放置微孔隔膜,电解液中加入季胺盐类配体来阻止溴单质扩散至负极。由于溴的强腐蚀性,电极一般采用添加高比表面积碳层的碳塑复合材料。为了使锌镀层均匀,降低锌的腐蚀速率,需严格控制溶液的pH值;此外,还需通过电池设计或电极保护的方法,减少漏电电流。据报道,美国、日本等国组装了5~45kWh的锌溴电池,用作电动车电源;ZBB能源公司设计了400kWh的示范电堆;日本装配了1~4MWh的锌溴电堆,整体能量效率约为65.9%。

锌溴液流电池理论开路电压为1.82V,高于全钒液流电池。锌溴电池在近常温下工作,不需要复杂的热控制系统,其大部分构件由聚乙烯塑料制成,便宜的原材料和较低的制造费用使它在成本上具有竞争力。锌溴液流电池的这些特点,使它成为大规模贮能电池的选择之一。锌溴电池已试用于可再生能源发电储能。



标签:   储能锂电池

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