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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    陸地已無趣 上天下海才是鋰電新風向?

    2021-04-25 ryder

    據乘聯會最新發布的數據顯示,中國6月份廣義乘用車零售銷量同比增長4.9%,為13個月來首度同比上升。作為陸地最強的交通工具——汽車,如今已進入大力推廣使用新能源的階段,如今造電動車已不有哪些清新事。尤其是對于“鋼鐵俠”馬斯克而言,上天仿佛更有意思。


    鋰電也能飛上天?鋼鐵俠:不是不可能!


    7月2日,據特斯拉CEO馬斯克推特言論,隨著電池能量密度(energydensity)提高,電動飛機將變得可行。


    圖中有網友在社交軟件推特上發起討論:電動飛機是不是可行,或者說今朝的電池技術是不是足夠強大(讓飛機電動化)?


    馬斯克評論稱,雖然可行,但今朝能支持的里程太短了。不過,馬斯克也表示,幾年后,隨著電池能量密度提高,這個情況會改變。馬斯克稱,在能量密度方面,航空煤油勝過鋰電池,但電動發動機的重量要輕得多,而且儲存的能量轉化效果會更好。


    馬斯克透露,他此前設計電動垂直起降飛機的方案時,估計鋰電池需要達到400Wh/kg的能量密度,才能擊敗煤油,這樣其電動飛機方案才可能成為實際。


    目前,高循環電池可以達到300Wh/kg的能量密度。馬斯克認為,鋰電池的能量密度很可能在5年內超過400Wh/kg。


    鋰電也能下海游?已有人開始“吃螃蟹”


    上天至少還要5年,但入海當下就可以。


    海洋作為孕育人類生命的搖籃,至今依然蘊藏著無盡的資源和秘密等待發掘;星辰大海的深奧,一直激勵著人類去探索宇宙星辰,深潛發掘大海的奧秘。而隨著科技發展,人類對海洋資源的探索也逐漸走上可繼續發展的征途。近年來,隨著新能源的深入推廣使用,國內外對海洋新能源的推廣普及進一步增強的趨勢。


    事實上,早在2015年,我國就研制出了自主設計的500噸級純電動驅動內河航運貨船,試水內河航運船舶新能源化。據第三方市場調研機構數據顯示,2016年國內電動船的市場規模已達到五十多億,預計到2021年這個規模將擴展到近百億,將來方向可期。


    2017年11月,全球首艘2000噸級純電動散貨船在廣州龍穴造船基地吊裝下水。該船以鋰離子電池+超級電容為動力,整船電池容量約為2400kWh,相當于40輛比亞迪E6的電池容量。該船的建成填補了世界同噸位級內河雙電驅動散貨船的市場空白。


    據知道,裝配柴油機動力系統的船舶技術等級低,航行和進港過程萌生大量的油污水和有害氣體及顆粒物,且噪音污染嚴重,對水域生態環境造成嚴重影響。因此,具有能耗低、零排放、低噪音、無污染的電動船舶是實現節能減排和船舶系統轉型升級的緊要路徑。在國家政策扶持引導和新能源汽車產業帶動下,我國鋰離子動力電池技術水平大幅度提升,成本分明下降,已經具備了支撐電動船舶使用推廣的良好基礎。


    今年6月,來自國家部委、行業協會、相關企業和科研院所共130余位領導專家齊聚福建寧德,圍繞電動船舶的前景、技術路徑、關鍵技術、配套政策、商業推廣模式和支持措施進行研討。


    “磷酸鐵鋰離子電池以其高安全性、長壽命、低成本、性能均衡等多方優點成為現階段船舶動力電池的最優選擇。寧德時代已攻克了安全、長續航、大功率、長壽命等技術難題,電池組系統設計采用符合IP67以上防護等級的電池組,可有效規避水汽、鹽霧及粉塵引發的安全風險,滿足全生命周期內的IP等級要求。”寧德時代副總裁吳凱在首屆電動船舶創新發展研討會上表示。


    據悉,由七〇四所總成、武漢長江船舶設計院設計、長航集團綠色航運公司提供技術支持的長江三峽通航管理局“海巡12909”號新能源動力改造項目,已順利完成了全部改建和初步探測,成為長江流域第一艘純電動公務船。該船搭載0.68MWh寧德時代磷酸鐵鋰離子電池,最大航速21km/h。


    不過,目前電動船舶并沒有大規模推廣使用,主要受制于電動船舶相關標準缺失,充電設施不完善,電網供電能力有限,商業模式不清晰等問題,亟需多方合力。依據中國造船工程學會統計,截止到5月份,全球運營中和擬建造電動船舶數量為155艘,包括營運中的船舶有75艘,擬建造船舶80艘。與歐洲有約莫7300艘內河船,我國僅長江與京杭運河內船舶總數就超過6萬艘相比微乎其微。


    國外的電動船什么水平?


    7月初,阿姆斯特丹舉行了電力和混合動力海洋世界博覽會,可見國外對海船行業儲能技術的興致日益濃厚。不少全球領先的電池制造商展示了他們最新的充電技術,以滿足對清潔、高效的電力或混合動力船舶系統日益增長的需求。


    德國電池制造商AkasolAG在展會上宣布自己在為意大利一家公司開發的新型混合動力超級游艇提供動力,該公司的第一代AKASystem15OEM電池系統可用于艦艇。據知道,這艘游艇能以8節的電力巡航峰值短途航行,并能在鋰電池系統的電力驅動下停泊長達17小時。在展會上,該公司展示了其第二代AKASystemOEMPRC游艇,該游艇比前身多提供33%的能源。


    日本電產安薩爾多工業系統公司(NidecASIS.p.A.)也在荷蘭的展會上推出了船舶行業的新電池,推動其向清潔能源船的方向發展。該公司的新電池不同于市場上的其他電池,其特殊的構造有可能減少每個電池包的模塊數量和轉換器的數量。


    儲能供應商Leclanche的首席執行官對海洋運輸的氣體排放作出了警告,他說:“僅海洋運輸就萌生了13%的溫室氣體排放,按照目前的預測,如果一切照常發展,到2050年,排放量預計至少增加50%。”


    據專業人士表示,“政府和行業內積極的碳減排目標以及降低燃料消耗和維護成本的需要正在推動電池技術在船舶上的使用。電池技術既可以作為船舶上混合動力系統的一部分,也可以完全地為船舶供電。”


    短期內,使用電池技術可能在內陸和沿海航運范疇最為有效,包括渡輪、客運和小型貨物運輸。首先旅程較短,不用擔心續航問題,其次停靠時間和停靠點都比較固定,可以定期充電。

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