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如何解决锂电池原材料特性与费用中间的分歧?

如何解决锂电池原材料特性与费用中间的分歧?

来源:
2021/10/21 08:58
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【摘要】:

  如何解决材料性能与成本之间的矛盾?

  众所周知,所有锂电材料在电极容量方面都面临着与磷酸铁锂电池相同的问题,即如何处理功能与成本之间的敌对关系。面对这样的敌意,专家们积累了纳米材料的研究方法和相关经验,使我们具备了纳米材料的优势和特点。我们可以简单地扩展过去的编程概念和纳米材料的制备技术,来讨论和开发纳米材料,简化合成过程。我们应该开发一种成本低、产品质量稳定的材料。

  事实上,近年来已经有许多成功的转变。在纳米材料和纳米技术领域处于前沿的斯坦福大学教授崔教授,目前已经了解了用于锂电池的纳米级电极材料,并在世界领先的期刊上发表了研究成果,如成功创建了硅碳负极烧结线。这种新型电池的体积是现有锂电池的10倍。在我国,纳米材料的研究有很好的研究方向。

  在纳米与锂的结合上,我们始终充满信心与热情。最初,实验室的专家选择了磷酸铁锂和石墨烯这两种当今物理世界的新材料作为他们的研究指南。经过两年的不断努力,从非金属烧结炉的小测试在实验室小规模试验的100公斤动态粉加热炉目前磷酸亚铁锂材料转化为真正的纳米材料粒径控制在100海里,但不增加生产成本。在石墨烯材料方面,我们开发了一种新的方法,结束了高导电石墨烯的大规模制造。通过我们的方法,可将膨胀石墨烯材料的生产成本降低到790元/kg(初始预算值),实现石墨烯的大规模应用。目前,磷酸铁锂和石墨烯的科研方兴未艾,不易占据一席之地。比亚迪(BYD)的一位副总裁解释了他们的成功哲学:我们从不害怕核心技能。比亚迪曾撰写过中国初创企业的神话。别人有了,我敢做;没有别人,我敢想。比亚迪在每个阶段都有问题,我们会说,你解决不了,不是因为你缺乏才华,而是因为你缺乏勇气。

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  事实上,动力锂电池最重要的研发政策是高能量密度、高功率特性、高安全性、低成本(或长寿命)。因此,研究锂电池是没有意义的,因为锂电池不能在非常实用的纳米级电极上产生数据。虽然磷酸铁锂纳米材料在烧结机回转窑后的测试线毕竟占优势,但由于生产成本高,磷酸铁锂纳米材料的价格一度超过30万元/吨,限制了其大规模应用。

  虽然大多数制造商声称拥有专有知识产权,但几乎所有的产品都不是真正的纳米,重要的颗粒通常是200-300纳米。因此,我国磷酸铁锂的电化学性能数据相对较差,产生的电量远不能满足电动汽车的要求。该准纳米磷酸铁锂的生产成本自然较低(一般为7 -8万元/吨),价格一般为12 -15万元/吨,以保证利润。事实上,即使是10元/吨的价格对于汽车动力锂电池来说也是不可接受的。

  许多专家和企业认为,当磷酸铁锂材料价格降至7 -8万元/吨或更低时,磷酸铁锂动力锂电池可以广泛应用。因此,磷酸铁锂的效用和价格之间仍存在相当大的竞争。此外,磷酸铁锂的间歇性共性能一直是一个难以解决的问题,给电池设计带来很大困难,影响电池设备和应用。

 

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