Различные аккумуляторные системы,какие химические препараты являются наиболее перспективными

Категории

Новый блог

Теги

Различные аккумуляторные системы, какие химические препараты являются наиболее перспективными

2019-08-19

Узнайте о различных системах аккумуляторов, изучите будущие тенденции и узнайте, какие химические препараты наиболее перспективны.

По данным исследовательской фирмы Freedonia Group, базирующейся в Кливленде, прогнозируется, что мировой спрос на первичные и вторичные батареи будет расти на 7,7 процента в год, составив в 2019 году 120 миллиардов долларов США. Реальный рост заключается во вторичных (перезаряжаемых) батареях и по данным Frost & amp; Салливан, на вторичные батареи приходится 76,4 процента мирового рынка, и ожидается, что в 2015 году этот показатель увеличится до 82,6 процента. Спрос обусловлен мобильными телефонами и планшетами. Предыдущие оценки переоценили спрос на электромобили, и с тех пор цифры были скорректированы в сторону понижения.

В 2009 году первичные батареи составляли 23,6 процента мирового рынка, и Frost & amp; Салливан предсказал снижение на 7,4% к 2015 году. Неперезаряжаемые батареи используются в часах, электронных ключах, пультах дистанционного управления, игрушках, фонариках, маяках и военных устройствах в бою.

Обзор типов батарей

Батареи классифицируются по химическому составу, и наиболее распространенными являются системы на основе лития, свинца и никеля. Рисунок 1 иллюстрирует распределение этих химических веществ. При 37-процентной доле выручки Литий-ионный аккумулятор выбора для портативных устройств и электрической трансмиссии. Сегодня нет других систем, которые угрожают его доминированию.

Рисунок 1: Вклад доходов от различных химических батарей

37% литий-ионный
20% свинцово-кислотный аккумулятор
15% щелочной, первичный
8% свинцово-кислотный, стационарный
6% цинк-углерод, первичный
5% свинцовая кислота, глубокий цикл
3% никель-металл-гидрид
3% лития, первичный
2% никель-кадмий
1% Другое

Свинцовая кислота является надежным и экономичным источником энергии для массового использования. Несмотря на то, что литий-ионные продукты завоевывают рынок свинцово-кислотных аккумуляторов, спрос на свинцово-кислотные аккумуляторы все еще растет. Приложения делятся на стартовые аккумуляторы для автомобилей, также известные как SLI (20%), стационарные аккумуляторы для резервного питания (8%) и аккумуляторы глубокого цикла для колесной подвижности (5%), такие как машины для гольфа, инвалидные коляски и ножничные подъемники ,

Высокая удельная энергия и длительное хранение сделали щелочь более популярной, чем старый углерод-цинк, который Жорж Лекланш изобрел в 1868 году. Никель-металлогидрид (NiMH) продолжает играть важную роль, поскольку он заменяет области применения, ранее служившие никель-кадмием ( NiCd). Тем не менее, с долей рынка 3% и снижающейся, NiMH становится второстепенным игроком.

Новое использование батареи - электрическая трансмиссия для личного транспорта. Стоимость батареи, долговечность и экологические проблемы определяют, насколько быстро автомобильный сектор примет эту новую двигательную установку. Ископаемое топливо дешево, удобно и легко доступно; альтернативные режимы сталкиваются с жесткой оппозицией, особенно в Северной Америке. Могут потребоваться правительственные стимулы, но такое вмешательство искажает истинную стоимость энергии, скрывает основные проблемы с ископаемым топливом и служит избранным лоббистским группам с краткосрочными решениями.

Новыми рынками, которые еще больше способствуют росту производства аккумуляторов, являются электрические велосипеды и системы хранения возобновляемой энергии, которые приносят пользу домовладельцам, предприятиям и развивающимся странам. Аккумуляторы большой емкости собирают избыточную энергию во время высокой активности и перекрывают разрыв, когда входной сигнал низкий или когда пользовательский спрос велик.

Достижения в батареях

Батареи продвигаются в двух направлениях, отражая увеличенную удельную энергию для более продолжительного времени автономной работы и улучшенную удельную мощность для требований к сильноточной нагрузке. Улучшение одной характеристики батареи не может автоматически усилить другую, и часто есть компромисс. Рисунок 2 иллюстрирует взаимосвязь между удельной энергией в Вт / кг и удельной мощностью в Вт / кг.

Наиболее эффективная батарея с точки зрения удельной энергии и удельной мощности - это вторичный литий-металлический (Li-metal). Ранняя версия была представлена в 1980-х годах к тому времени Moli Energy, но нестабильность с металлическим литием на аноде вызвала отзыв в 1991 году. Твердый литий имеет тенденцию образовывать металлические нити или дендриты, которые вызывают короткие замыкания. Дальнейшие попытки решить эту проблему со стороны других компаний закончились прекращением разработки.

Уникальные качества Li-металла побуждают производителей пересмотреть эту мощную химию. Приручение дендритов и достижение желаемого стандарта безопасности может быть достигнуто путем смешивания металлического лития с оловом и кремнием. Графен также используется в качестве улучшенного сепаратора. Графен представляет собой тонкий слой чистого углерода толщиной в один атом, связанный вместе в шестиугольную соту. Также были опробованы многослойные сепараторы, которые предотвращают проникновение дендрита. Новые экспериментальные литий-металлические батареи достигают 300 Вт / ч, а потенциал гораздо выше. Это представляет особый интерес для электромобиля.

Теги :

Блог