電動汽車已經(jīng)成為了現(xiàn)在的汽車發(fā)展的大趨勢,而作為電動汽車自然就會有電池是需要回收的,但是很明顯現(xiàn)在的車企在電池回收方面并沒有做得很好,很大。據(jù)中國汽車技術(shù)中心預計,2020年國內(nèi)累計退役的動力電池將超20萬噸(約25GWh),其中6萬噸電池需要報廢處理。而到2025年,動力電池的累計退役量預計會達到78萬噸(約116GWh),其中將有約23.4萬噸的電池需報廢處理。
隨著新能源汽車銷量持續(xù)走高,后期需要處理的退役電池量肯定也會出現(xiàn)爆炸性增長。舊電池回收一直是電動車企的痛點,雖說電能是可再生***,但動力電池不是。組成它的原材料鋰、鎳、鈷等金屬都是有限的,電動車越來越多,而這些金屬只會越來越少,價格也會越來越貴。這種情況下,把舊電池回收重新利用就是最好的選擇。然而為什么電動車這么多年了,一直沒有像樣的回收公司以及回收***呢,真有這么難實現(xiàn)嗎?
答案確實就是這么難,首先廠商能把電動車本身做好就不容易了,面對其他品牌的競爭,只能把***都投入到新車型以及技術(shù)的開發(fā),電池回收這么大投入的項目,很少廠商有實力兼顧。電池回收雖然看著利潤可觀,但做起來需要投入的人力物力無疑也是巨大的,所以現(xiàn)在的很多車企都沒辦法做到兩頭兼顧,賣車就已經(jīng)有點應(yīng)接不暇了,所以才沒辦法兼顧回收電池。
新能源汽車的電池主要材料是什么
太平洋汽車網(wǎng)動力電池的直接作用是為電動汽車提供動力來源的電源,很多電動汽車的動力電池***用三元鋰電池,這種電池以鈷酸鋰錳酸鋰或鎳酸鋰等化合物為正極,以可嵌入鋰離子的碳材料為負極使用有機電解質(zhì)。
新能源汽車三元鋰電池主要作用和優(yōu)缺點三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合性能優(yōu)異的電池。三種金屬元素的主要作用和優(yōu)缺點如下:Co3+:減少陽離子混合占位,穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),降低阻抗值,提高電導率,提高循環(huán)和倍率性能。
Ni2+:可提高材料的容量(提高材料的體積能量密度),而由于Li和Ni相似的半徑,過多的Ni也會因為與Li發(fā)生位錯現(xiàn)象導致鋰鎳混排,鋰層中鎳離子濃度越大,鋰在層狀結(jié)構(gòu)中的脫嵌越難,導致電化學性能變差。
Mn4+:不僅可以降低材料成本,而且還可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。但過高的Mn含量會容易出現(xiàn)尖晶石相而破壞層狀結(jié)構(gòu),使容量降低,循環(huán)衰減。
能量密度高是三元鋰電池的最大優(yōu)勢,而電壓平臺是電池能量密度的重要指標,決定著電池的基本效能和成本,電壓平臺越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續(xù)航時間更長。單體三元鋰電池放電電壓平臺高達3.7V,磷酸鐵鋰為3.2V,而鈦酸鋰僅為2.3V,因此從能量密度角度來說,三元鋰電池比磷酸鐵鋰,錳酸鋰或者鈦酸鋰具有絕對優(yōu)勢。
安全性較差和循環(huán)壽命較短是三元鋰電池的主要短板,尤其是安全性能,是一直限制其大規(guī)模配組,和大規(guī)模集成應(yīng)用的一個主要因素。大量實測表明,容量較大的三元電池很難通過***和過充等安全性測試,這也是大容量電池中一般都要多引入錳元素,甚至混合錳酸鋰一起使用的原因。500次的循環(huán)壽命在鋰電池中屬于中等偏下,因此三元鋰電池目前最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是3C數(shù)碼等消費類電子產(chǎn)品。
(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng)問答叫獸)
新能源汽車的電池有哪幾種
太平洋汽車網(wǎng)電池的材料是導熱硅膠片,這樣子的物質(zhì)是以有機硅膠為主體,通過添加壹些導熱材料,混合在一塊,這樣子的材質(zhì)具有十分好的導熱性,絕緣性,在車輛連續(xù)震動的狀況下,還可以起到緩沖的作用。
新能源汽車電池可以分為兩大類,即蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純新能源汽車,燃料電池專用于燃料電池新能源汽車。
蓄電池可以歸類為鉛酸蓄電池、鎳基電池(鎳一氫及鎳一金屬氫化物電池、鎳一福及鎳一鋅電池)、鈉_電池(鈉一硫電池和鈉一氯化鎳電池)、二次鋰電池、空氣電池等類型。燃料電池可以分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC)等類型。
燃料電池由陽極、陰極、電解質(zhì)和隔膜構(gòu)成。燃料在陽極氧化,氧化劑在陰極還原。如果在陽極(即外電路的負極,也可稱燃料極)上連續(xù)供給氣態(tài)燃料(氫氣),而在陰極(即外電路的正極,也可稱空氣極)上連續(xù)供給氧氣(或空氣),就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學反應(yīng),并產(chǎn)生電流。
(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng)問答叫獸)
新能源汽車主要推動力
新能源電車現(xiàn)在越來越成為許多人買車的首選,它相比燃油車更智能、更省錢,但電池仍舊是一個大問題,如電池的續(xù)航、密度、重量、價格和安全等問題。其實動力電池也分很多種,今天,就和大家聊聊當前不同種類的新能源電池。
那么,當前的動力電池大致有以下幾種,分別是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池、鎳氫電池、固態(tài)電池。其中,新能源電車普遍***用的是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,正所謂“雙雄爭霸”。
三元鋰電池:比較典型的,正是寧德時代的鎳鈷錳系列,行業(yè)里還有鎳鈷鋁系列等。在電池中加入鎳元素,是為了提升電池的蓄電量以便更好地提升續(xù)航。
特點是體積小、重量輕、能量密度較高,約為240Wh/kg,熱穩(wěn)定性較差,更容易出現(xiàn)自燃問題。耐低溫,不耐高溫,低溫使用下限值為零下30°C,冬季電量衰減15%左右。而熱失控溫度在200°C-300°C左右,自燃風險較高。
磷酸鐵鋰電池:是指用磷酸鐵鋰作為正極材料,碳作為負極材料的鋰離子電池。相比于三元鋰電池,其熱穩(wěn)定性更好一些,生產(chǎn)成本更低一些。而且磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命會更長一些,一般為3500次,而三元鋰電池一般在充放電2000左右開始衰減。
鈷酸鋰電池:鈷酸鋰電池也是鋰離子電池的一個分支。鈷酸鋰電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出,但是鈷酸鋰電池安全性差、成本高。鈷酸鋰電池主要用于中小型號電芯,是電子產(chǎn)品中比較常見的電池,一般不用在汽車上。
鎳氫電池:鎳氫電池是二十世紀九十年代發(fā)展起來的一種新型綠色電池,具有高能量、長壽命、無污染等特點。鎳氫電池的電解液為不可燃的氫氧化鉀溶液,所以即便發(fā)生電池短路等問題一般也不會引發(fā)自燃現(xiàn)象,安全性有保障,制造工藝成熟。
但是鎳氫電池充電效率一般、無法使用高壓快充,性能方面比鋰電池差了很多,因此從鋰電池廣泛應(yīng)用后,鎳氫電池也可能逐步被替代。
以上給大家介紹的都是液態(tài)電池,那么關(guān)于固態(tài)電池呢?
相比液態(tài)電池而言,固態(tài)電池具有續(xù)航里程長、成本低、安全高、壽命更長等一些優(yōu)勢。不過作為一種新技術(shù),目前固態(tài)電池仍然處于研發(fā)階段,技術(shù)尚不成熟,生產(chǎn)成本比較昂貴。
目前,國內(nèi)外的汽車廠家也在積極攻克固態(tài)電池技術(shù)難題,包括蔚來、寧德時代等一些廠家都在積極研發(fā)固態(tài)電池。而在2023年2月的時候,日產(chǎn)歐洲研發(fā)高級副總裁D***id Moss表示,日產(chǎn)已經(jīng)成功開發(fā)出全固態(tài)電池。
此前,寧德時代也發(fā)布了一款名為“凝聚態(tài)電池”的全新產(chǎn)品,能夠達到500Wh/kg能量密度,這幾乎是當前三元鋰電池能量密度的1.5倍。但并不是傳統(tǒng)意義上的半固態(tài)電池,是一種新形態(tài)電池。
目前大多數(shù)液態(tài)電池的續(xù)航里程都只有400km到600km之間,固態(tài)電池的續(xù)航里程能夠輕松突破1000km,充電速度相比于液態(tài)電池***倍以上。
如果固態(tài)電池在新能源汽車上大規(guī)模應(yīng)用開來,那將會極大加速新能源汽車的發(fā)展,期待各家大顯身手,看看固態(tài)電池是否會成為新能源之光。
終究,隨著新能源汽車的發(fā)展,對于電池的要求只會越來越高,于行業(yè)而言,技術(shù)迭代會帶來更多的行業(yè)增值,于大眾而言,出行方式和出行質(zhì)量也在悄然發(fā)生改變。
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新能源汽車主要推動力?
鈷是具有光澤的銀白色金屬,表面略帶淡粉色,質(zhì)硬而脆,有鐵磁性。碳酸鈷是一種無機化合物,有毒性,會***眼睛、皮膚以及呼吸系統(tǒng),通常呈粉紅色或淡紅色結(jié)晶性粉末狀,化學式為CoCO3,幾乎不溶于醇、乙醚甲酯、氨水等有機溶劑,可溶于酸和氫氧化鈉。
碳酸鈷具有使用壽命長、能量密度高等優(yōu)點,是重要的鈷化工原料,被廣泛應(yīng)用在顏料、合金、冶金、催化劑、選礦劑、化妝品、農(nóng)業(yè)、飼料、微量肥料、陶瓷、電池材料、磁性材料、氧化鈷生產(chǎn)、電動汽車等領(lǐng)域。
碳酸鈷可由金屬鈷或含鈷廢料與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈷后,再與碳酸鈉反應(yīng)制得。從鈷產(chǎn)量來看,全球范圍內(nèi),剛果、中國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、古巴是鈷的主要生產(chǎn)國。其中,我國鈷產(chǎn)量約占世界鈷產(chǎn)量的7%左右,排名世界第二,碳酸鈷生產(chǎn)原材料供給充足。
據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2023-2027年碳酸鈷行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》顯示,我國是全球最大碳酸鈷生產(chǎn)國、消費國,也是碳酸鈷最大出口國。
我國碳酸鈷產(chǎn)量占世界碳酸鈷產(chǎn)量的60%以上,云南、廣東、貴州等省份是我國碳酸鈷主要產(chǎn)地。其中,云南碳酸鈷產(chǎn)量位居國內(nèi)第一,占我國碳酸鈷總產(chǎn)量的50%以上。
我國碳酸鈷行業(yè)發(fā)展迅速,市場規(guī)模不斷擴大,新能源汽車是主要驅(qū)動力。“碳中和”、“碳達峰”背景下,隨著***扶持力度增強,我國新能源汽車飛速發(fā)展,根據(jù)《中華人民共和國2022年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》公布數(shù)據(jù)顯示,2022年我國新能源汽車產(chǎn)量為700.3萬輛,較2019年增長91%。
新能源汽車產(chǎn)量迅速增長,帶動鋰離子電池需求上升。碳酸鈷是生產(chǎn)鋰離子電池的重要材料,隨著鋰離子電池市場迅速增長,碳酸鈷發(fā)展前景廣闊。
全球范圍內(nèi),嘉能可、歐亞***、洛陽鉬業(yè)等跨國礦企占據(jù)了碳酸鈷的主要市場份額,我國碳酸鈷行業(yè)內(nèi)既有技術(shù)領(lǐng)先、生產(chǎn)規(guī)模大的大型企業(yè),也不乏生產(chǎn)規(guī)模較小的企業(yè),這些企業(yè)在研發(fā)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品開發(fā)能力等方面實力參差不齊。
新思界產(chǎn)業(yè)分析人士表示,我國碳酸鈷行業(yè)競爭激烈,存在產(chǎn)品同質(zhì)化、高端產(chǎn)品缺乏等問題。此外,碳酸鈷生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量廢水、廢氣,對環(huán)境造成污染。隨著***環(huán)保監(jiān)管力度越來越高,我國碳酸鈷企業(yè)亟需探索更清潔環(huán)保的生產(chǎn)方式。
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