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剖析充电锂电池未来市场发展趋向

剖析充电锂电池未来市场发展趋向

来源:
2021/07/02 17:48
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【摘要】:

  根据行业研究公司FreedoniaGroup的数据,全球对原电池和二次电池的需求预计将以每年7.7%的速度增长,到2019年将达到1200亿美元。根据Frost&Sullivan的数据,真正的增长是二次电池,占全球市场的76.4%,预计到2015年将上升到82.6%。需求来自手机和平板电脑。此前的估计高估了对电动汽车的需求,但这些数字后来被下调。原电池在2009年占全球市场的23.6%,预计到2015年将下降7.4%。非充电电池用于手表、电子钥匙、遥控器、玩具、手电筒、信标和军事装备。

  电池类型概述

  电池按化学成分分类,最常见的是铅、镍和铅。图1显示了这些化学物质的分布。锂电池占公司收入的37%,是便携式设备和动力系统的首选电池。到目前为止,还没有其他体系威胁到它的主导地位。

  电池市场分析

  铅酸是一种用途广泛的能源。虽然锂电池正在进入铅酸电池市场,但对铅酸电池的需求正在上升。这些应用分为汽车启动器电池,也被称为SLI(20%),备用固定电池(8%)和轮式移动深循环电池(5%),如高尔夫球车,轮椅和剪刀升降机。高比能和长存储时间使得碱性比以前的碳和锌更可取,而镍氢(NiMH)继续在取代以前的镍镉电池中发挥重要作用。

  这种新型电池是一种个人交通的电力传输系统。电池成本、寿命和环境问题决定了汽车行业能多快采用新的推进系统。化石燃料便宜、方便、易得;另一种模式面临强烈反对,尤其是在北美。政府的激励可能是必要的,但这种干预扭曲了能源的实际成本,保护了化石燃料的潜在问题,并为各种选择提供了短期解决方案。

  进一步推动电池崛起的是可再生电动自行车和存储系统的新市场,这些新市场使家庭、企业和发展中国家受益。大型网格电池在高活动期间收集多余的能量,并在输入低或用户需求高时填补空白。

  电池的发展方向

  电池有两种推进方式,反映了更长的运行时间和更高的比能量,以满足大电流负载的要求。改善电池的一项功能可能不会自动增强另一项功能,而且经常要权衡利弊。Wh/kg比能与W/kg比功率的关系如图2所示。

  电池市场分析

  在比能量和比功率方面表现最好的电池是二次锂金属(锂金属)。Molienergy在20世纪80年代推出了早期版本,但由于锂阳极不稳定,该公司在1991年召回了该产品。固体锂倾向于形成导线或树枝状晶体,导致短路。其他公司为解决这一问题所做的进一步努力最终导致了上涨的暂停。

  锂金属电池的独特品质促使制造商重新考虑这种强大的化学反应。通过将锂与锡和硅混合,树枝晶可以被驯服并达到所需的安全标准。石墨烯也被尝试作为改进隔板的一部分。石墨烯是一层薄薄的碳,只有一个原子厚,由六角形的电池连接在一起。同时还尝试用多层膜来防止枝晶的穿透。新的实验锂金属电池达到300Wh/kg,具有更高的潜力。

 

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