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對不同用途鋰電池的研發(fā)要求
作者：華睿新創(chuàng) 來源：本站 發(fā)表時間：2018-11-13 23:03:16 瀏覽：次
鋰電池目前的主要市場在于便攜式終端設備的應用，這使得高容量一度成為鋰電池開發(fā)的主攻方向，但在電動汽車和大型儲電設備充分發(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。
傳統(tǒng)的移動終端市場，例如手機和筆記本電腦之所以要求高容量，是因為它們往往需要充電一次即可使用很長時間。風靡全球的蘋果iphone和ipad等就一度因一次充電后使用時間不長而遭到消費者批評，因此，在新款的the new ipad發(fā)布時，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現(xiàn)高容量，而對壽命的要求一般就是2年左右即可。
但是，在電動汽車時代到來后，鋰離子電池研發(fā)的方向就出現(xiàn)了變化，現(xiàn)在的電動汽車主要包括混合動力車、插電式混合動力車和純電動汽車三種類型。對于混合動力車而言，在加速和減速時需要大電力交換，因此，高功率型的電池較為理想。反之，純電動汽車因為只靠動力鋰電池提供電能，因此更需要大容量的支持，插電式混合動力車則介于二者之間。如此可得出結(jié)論：在高功率鋰電池要求上，混合動力車＞插電式混合動力車＞純電動汽車；而在大容量鋰電池要求上恰好相反，純電動汽車＞插電式混合動力車＞混合動力車。當然，這是在不同電動汽車內(nèi)部的比較，從整體上來說，電動汽車用鋰電池在容量和功率上的要求比便攜終端高出若干倍，同時也要求更高的壽命和安全性，除此則無法進入產(chǎn)業(yè)化階段。
固定裝置用途的大型儲能設施對比電動汽車的性能要求也是提高了若干倍，單從安全性來說，對于大樓蓄電系統(tǒng)及家用蓄電系統(tǒng)而言，必須具備發(fā)生火災時不會燃燒的“高”安全性能，而電動汽車和便攜終端用鋰電池顯然不具備這種要求。固定裝置用途的儲能設施內(nèi)部也可以劃分出不同的主要訴求。對用于夜間儲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)用儲能設施鋰電池。而對于光伏發(fā)電和風力發(fā)電來說，就必須使用對輸出功率變化具有較高耐性的高功率電池，因為受自然因素影響極大，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用的過渡和轉(zhuǎn)變，使得鋰電池自身要解決根本問題已經(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)點的鋰離子電容器，也有開發(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)的移動終端市場，例如手機和筆記本電腦之所以要求高容量，是因為它們往往需要充電一次即可使用很長時間。風靡全球的蘋果iphone和ipad等就一度因一次充電后使用時間不長而遭到消費者批評，因此，在新款的the new ipad發(fā)布時，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現(xiàn)高容量，而對壽命的要求一般就是2年左右即可。
但是，在電動汽車時代到來后，鋰離子電池研發(fā)的方向就出現(xiàn)了變化，現(xiàn)在的電動汽車主要包括混合動力車、插電式混合動力車和純電動汽車三種類型。對于混合動力車而言，在加速和減速時需要大電力交換，因此，高功率型的電池較為理想。反之，純電動汽車因為只靠動力鋰電池提供電能，因此更需要大容量的支持，插電式混合動力車則介于二者之間。如此可得出結(jié)論：在高功率鋰電池要求上，混合動力車＞插電式混合動力車＞純電動汽車；而在大容量鋰電池要求上恰好相反，純電動汽車＞插電式混合動力車＞混合動力車。當然，這是在不同電動汽車內(nèi)部的比較，從整體上來說，電動汽車用鋰電池在容量和功率上的要求比便攜終端高出若干倍，同時也要求更高的壽命和安全性，除此則無法進入產(chǎn)業(yè)化階段。
固定裝置用途的大型儲能設施對比電動汽車的性能要求也是提高了若干倍，單從安全性來說，對于大樓蓄電系統(tǒng)及家用蓄電系統(tǒng)而言，必須具備發(fā)生火災時不會燃燒的“高”安全性能，而電動汽車和便攜終端用鋰電池顯然不具備這種要求。固定裝置用途的儲能設施內(nèi)部也可以劃分出不同的主要訴求。對用于夜間儲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)用儲能設施鋰電池。而對于光伏發(fā)電和風力發(fā)電來說，就必須使用對輸出功率變化具有較高耐性的高功率電池，因為受自然因素影響極大，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用的過渡和轉(zhuǎn)變，使得鋰電池自身要解決根本問題已經(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)點的鋰離子電容器，也有開發(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。
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