Có năm loại chính của pin lithium-ion hóa học

November 6, 2017

Experct fro, Linkedin

Gerard Reid Đồng sáng lập Alexa Capital: Trao quyền cho sự thay đổi trong thế giới năng lượng và tính di động

Có năm loại chính của pin lithium-ion hóa học

Lithium là một vật liệu rất độc đáo vì nó rất nhẹ với khả năng giảm thấp nhất của bất kỳ nguyên tố hóa học nào, cho phép pin dựa trên lithium có hiệu suất vượt trội. Một lợi thế khác là có rất nhiều lithium ra khỏi đó, loại pin lithium-ion phổ biến nhất là pin lithium-ion, vì sự kết hợp không thể so sánh của mật độ năng lượng và mật độ năng lượng cao đã trở thành pin sạc được lựa chọn cho các công cụ điện, điện thoại di động điện thoại, máy tính xách tay và xe điện ngày càng gia tăng (EVs). Tất cả đều nói, có rất nhiều loại pin lithium-ion khác nhau. Và tôi không có nghĩa là chỉ có các nhà sản xuất khác nhau như Panasonic, LG Chem, CATL và Samsung. Có năm loại chính của pin lithium-ion hóa học: LFP (lithium sắt phosphate), NMC (niken mangan coban), NCA (niken coban nhôm), LMO (lithium mangan oxide) và LCO (lithium cobalt oxide), tất cả đều có điểm mạnh và điểm yếu khác nhau, và tất cả đều được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau.

Ví dụ, NMC nhìn chung được coi là hóa học có tiềm năng nhất để sử dụng trong EV với hiệu suất cao, an toàn và chi phí thấp. Và trong ngắn hạn có tiềm năng đáng kể để giảm chi phí và cải thiện hiệu suất của pin NMC. Hiện nay, pin lithium-ion tiêu chuẩn NMC được gọi là 333 có nghĩa là nó sử dụng 3 bộ phận niken, 3 mangan và 3 coban. Đi về phía trước, chúng ta sẽ thấy 811 NMC pin sẽ sử dụng nhiều nickel, làm tăng hiệu suất, và ít coban làm giảm chi phí. Tuy nhiên, không có hóa học lithium-ion nào sẽ cung cấp năng lượng và mật độ năng lượng cần thiết để cung cấp năng lượng cho một chiếc máy bay, vì vậy việc tìm kiếm các chất liệu tốt hơn.

Một trong những khả năng thú vị nhất là thay thế anode graphite thường được sử dụng trong pin lithium-ion với lý thuyết năng lượng silic dày đặc và rẻ hơn 10 lần. Lưu ý, tôi đã nói lý thuyết như vấn đề với silicon là làm suy giảm nhanh chóng có nghĩa là tuổi thọ của nó là không lâu. Tin tốt là nhiều công ty như Nexeon và Wacker Chemie đang làm việc để giải quyết vấn đề này, và trên thực tế, nhiều người tin rằng Tesla và Panasonic đang rải silicon lên phía anode của pin Model 3 mới của họ. Những đổi mới kỹ thuật khác có thể liên quan đến việc thay thế một trong những thành phần chính của pin trong pin, chất điện phân mà hiện nay là chất lỏng, với chất điện phân rắn sẽ an toàn hơn đồng thời nâng cao mật độ năng lượng. Tuy nhiên, những thay đổi này tất cả sẽ mất thời gian.

Chuyển từ phòng thí nghiệm thử nghiệm sang sản xuất phải mất nhiều năm. Vật liệu cần phải được phát triển, sau đó được thử nghiệm, để đảm bảo chúng an toàn, có tuổi thọ và các đặc tính khác mà khách hàng yêu cầu. Ngoài ra, cần phải có quy trình sản xuất để đảm bảo rằng các loại pin này có thể được sản xuất có chi phí hiệu quả và chất lượng cao. Ví dụ, Toyota đã làm việc trong nhiều năm với cái gọi là pin rắn và họ không mong muốn đưa công nghệ này ra thị trường cho đến năm 2022!

Tin tốt lành là chi phí pin lithium-ion có thể sẽ giảm 50% vào năm 2020 xuống còn 100 USD / kWh trong khi mật độ năng lượng nên tăng 20%, điều này sẽ giúp mang lại một loạt các xe điện trung bình (EV) về phía 500km. Đồng thời, điều này cần phải đủ để đảm bảo tính bình đẳng về chi phí với động cơ đốt trong (ICE), điều này sẽ làm cho thị trường EVs trở nên khổng lồ. Và với sự cạnh tranh ngày càng gia tăng giữa Mỹ, Châu Âu, Trung Quốc và Nhật Bản, tạo ra sự đổi mới với tốc độ ngoạn mục, có thể không lâu trước khi nhiều đột phá được đề cập ở trên đưa ra thị trường. Sự cạnh tranh này cũng có khả năng thúc đẩy những công nghệ mới như lithium-sulfur và lithium-air nhanh hơn nhiều so với những gì mà hầu hết mọi người mong đợi. Các công nghệ này về mặt lý thuyết có thể cung cấp mật độ năng lượng lớn hơn xăng có thể có ý nghĩa rất lớn đối với việc không chỉ đi du lịch bằng đường bộ mà còn vận chuyển bằng đường hàng không. Bây giờ điều đó sẽ làm mọi thứ trở nên thú vị!

Pin Tac có thể hỗ trợ tất cả các loại pin này với yêu cầu của bạn để đáp ứng giá hoặc ứng dụng của bạn