Τι είναι καλύτερο, μπαταρία λιθίου, μπαταρία γραφενίου ή μπαταρία μολύβδου-οξέος;

Με τη δημοτικότητα των ηλεκτρικών οχημάτων, όλο και περισσότεροι άνθρωποι αρχίζουν να δίνουν προσοχή στην μπαταρία. Η μπαταρία είναι η αποθήκη αποθήκευσης ενέργειας των ηλεκτρικών οχημάτων. Τα ηλεκτρικά οχήματα μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια κατά τη φόρτιση και την αποθηκεύουν στην μπαταρία. Όταν χρησιμοποιείτε ηλεκτρικά οχήματα, ο κινητήρας μετατρέπει τη χημική ενέργεια της μπαταρίας σε μηχανική ενέργεια, έτσι ώστε τα ηλεκτρικά οχήματα να μπορούν να κινούνται στο δρόμο. Δεδομένου ότι η μπαταρία είναι η πηγή ενέργειας των ηλεκτρικών οχημάτων, ποια είδη μπαταριών χρησιμοποιούνται σήμερα στα ηλεκτρικά οχήματα και ποια μπαταρία είναι καλύτερη;

Μετά την ταχεία ανάπτυξη των ηλεκτρικών οχημάτων τα τελευταία χρόνια, οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά οχήματα χωρίζονται κυρίως σε μπαταρίες λιθίου, μπαταρίες γραφενίου και μπαταρίες μολύβδου-οξέος. Τι είναι καλύτερο, μπαταρίες λιθίου, μπαταρίες γραφενίου και μπαταρίες μολύβδου-οξέος,

Σύγκριση μπαταρίας λιθίου, μπαταρίας γραφενίου και μπαταρίας μολύβδου-οξέος

一、 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μπαταρίας λιθίου

1. Η ενεργειακή πυκνότητα είναι υψηλή και η ενεργειακή πυκνότητα όγκου και η πυκνότητα ενέργειας μάζας μπορούν να φτάσουν τα 450 W. h/dm3 και 150W. h/kg αντίστοιχα, και εξακολουθούν να αυξάνονται.

2. Η μέση τάση εξόδου είναι υψηλή (περίπου 3,6 V), η οποία είναι 3 φορές μεγαλύτερη από αυτή των μπαταριών Ni Cd και Ni l.

3. Υψηλή ισχύς εξόδου.

4. Η αυτοεκφόρτιση είναι μικρή, λιγότερο από 10% το μήνα, λιγότερο από το μισό Ni Cd και Ni Ml.

5. Χωρίς το εφέ μνήμης όπως οι μπαταρίες Ni Cd και Ni MH, η απόδοση του κύκλου είναι ανώτερη.

6. Μπορεί να φορτιστεί και να αποφορτιστεί γρήγορα και η χωρητικότητα μπορεί να φτάσει περισσότερο από το 80% της ονομαστικής χωρητικότητας όταν φορτίζεται στον 1C.

7. Υψηλή απόδοση φόρτισης, βασικά 100% μετά τον πρώτο κύκλο.

8. Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας είναι ευρύ, - 30~+45 ℃. Με τη βελτίωση του ηλεκτρολύτη και του θετικού ηλεκτροδίου, αναμένεται να διευρυνθεί σε - 40 ~ + 70 ℃, και η χαμηλή θερμοκρασία μπορεί να επεκταθεί σε - 60 ℃.

9. Δεν απαιτείται συντήρηση.

10. Είναι «φιλικό» προς το περιβάλλον και ονομάζεται πράσινη μπαταρία.

11. Μεγάλη διάρκεια ζωής, 100% DOD μπορεί να φορτιστεί και να αποφορτιστεί για περισσότερες από 900 φορές. Όταν χρησιμοποιείτε φόρτιση και εκφόρτιση μικρού βάθους (30% DOD), ο αριθμός των κύκλων έχει ξεπεράσει τους 5000.

Μειονεκτήματα της μπαταρίας λιθίου

1. Το κόστος είναι υψηλό, κυρίως λόγω της υψηλής τιμής του υλικού καθόδου LiC002. Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας καθόδου, τα LiMn204, LiFeP04 κ.λπ. μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κάθοδος, γεγονός που αναμένεται να μειώσει σημαντικά το κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου.

2. Πρέπει να υπάρχει ειδικό προστατευτικό κύκλωμα για την αποφυγή υπερφόρτισης ή υπερφόρτισης.

3. Η συμβατότητα με τις συνηθισμένες μπαταρίες είναι κακή, επειδή οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να αντικατασταθούν μόνο όταν χρησιμοποιούνται τρεις συνηθισμένες μπαταρίες (3,6V).


二、 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μπαταρίας γραφενίου


Μπαταρία γραφενίου: Η μπαταρία γραφενίου είναι μια κυψελοειδής επίπεδη μεμβράνη που σχηματίζεται από άτομα άνθρακα με τον τρόπο του υβριδισμού sp2. Είναι ένα σχεδόν δισδιάστατο υλικό με πάχος μόνο ενός ατομικού στρώματος, γι' αυτό ονομάζεται και μονοατομικός γραφίτης στοιβάδας. Μια νέα ενεργειακή μπαταρία αναπτύχθηκε με βάση τη γρήγορη και μεγάλη κίνηση ιόντων λιθίου μεταξύ της επιφάνειας του γραφενίου και του ηλεκτροδίου.

1. Η χωρητικότητα αποθήκευσης ισχύος είναι τριπλάσια από το καλύτερο προϊόν στην αγορά αυτή τη στιγμή. Η ειδική ενέργεια μιας μπαταρίας λιθίου (υπόκειται στις πιο προηγμένες) είναι 180 wh/kg, ενώ η ειδική ενέργεια μιας μπαταρίας γραφενίου είναι μεγαλύτερη από 600 whkg.

2. Το ηλεκτρικό όχημα που τροφοδοτείται από αυτή την μπαταρία μπορεί να τρέξει 1000 χιλιόμετρα το πολύ και ο χρόνος φόρτισής του είναι μικρότερος από 8 λεπτά.

3. Μεγάλη διάρκεια ζωής. Η διάρκεια ζωής του είναι τετραπλάσια από την παραδοσιακή υδρογονωμένη μπαταρία και διπλάσια από αυτή της μπαταρίας λιθίου.

4. Ελαφρύ. Τα χαρακτηριστικά του γραφενίου μπορούν να μειώσουν το βάρος της μπαταρίας στο μισό της παραδοσιακής μπαταρίας, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του μηχανήματος που φορτώνει την μπαταρία.

5. Το γραφένιο έχει περισσότερα πλεονεκτήματα από τις παραδοσιακές μπαταρίες. Η διάρκεια ζωής του είναι διπλάσια από τις μπαταρίες λιθίου και τέσσερις φορές από τις υδρογονωμένες μπαταρίες.

6. Έχει μεγαλύτερη ταχύτητα φόρτισης και είναι πιο ανθεκτική από την μπαταρία λιθίου σε υψηλή θερμοκρασία.


Μειονεκτήματα της μπαταρίας γραφενίου:

1. Προς το παρόν, η αραίωση του γραφίτη δεν έχει φτάσει στο πρακτικό στάδιο και υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος μέχρι τη μαζική παραγωγή.

2. Αυτές οι μπαταρίες γραφενίου στην αγορά δεν είναι μπαταρίες καθαρού γραφενίου. Απλώς είναι ντοπαρισμένα με κάποιες τεχνολογίες που σχετίζονται με το γραφένιο με βάση τις μπαταρίες λιθίου. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μπαταρίες λιθίου, η βελτίωση της απόδοσης που επιφέρουν είναι ελάχιστη. Επιπλέον, το κόστος του γραφενίου είναι πολύ υψηλό και η διαδικασία κατασκευής του είναι επίσης πολύ υψηλή. Η διαδικασία κατασκευής της μπαταρίας γραφενίου δεν είναι ακόμα αρκετά ώριμη. Προς το παρόν βρίσκεται μόνο σε εργαστηριακό στάδιο και δεν μπορεί να φτάσει στο επίπεδο της μαζικής παραγωγής.

3. Μη συμβατά χαρακτηριστικά διαδικασίας. Δηλαδή, η υπερβολική ειδική επιφάνεια του γραφενίου θα φέρει πολλά προβλήματα διαδικασίας στη διασπορά και την ομογενοποίηση του πολτού των υπαρχουσών μπαταριών ιόντων λιθίου. Εάν η διαδικασία εργοστασιακής προσαρμογής της μπαταρίας εξαντληθεί και δεν υπάρχει αρκετός χώρος κέρδους λόγω της σημαντικής προόδου στους δείκτες απόδοσης, ποιος είναι πρόθυμος να χρησιμοποιήσει αυτήν την τεχνολογία; Τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του γραφενίου επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τη χημική κατάσταση και υπάρχουν πολλά προβλήματα στη σταθερότητα της παρτίδας, στη διάρκεια ζωής κ.λπ., τα οποία δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τις λεπτομερείς απαιτήσεις της παραγωγής μπαταριών λιθίου προς το παρόν.


三、 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μπαταρίας μολύβδου-οξέος

Η μπαταρία μολύβδου είναι ένα είδος μπαταρίας της οποίας οι θετικοί και αρνητικοί πόλοι αποτελούνται κυρίως από μόλυβδο και τα οξείδια του και ο ηλεκτρολύτης είναι διάλυμα θειικού οξέος. Όταν η μπαταρία μολύβδου-οξέος αποφορτίζεται, το κύριο συστατικό του θετικού πόλου είναι το διοξείδιο του μολύβδου και το κύριο συστατικό του αρνητικού πόλου είναι ο μόλυβδος. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, τα κύρια συστατικά των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων είναι ο θειικός μόλυβδος.

Πλεονεκτήματα της μπαταρίας μολύβδου-οξέος

1. Φτηνή τιμή: Η μπαταρία μολύβδου-οξέος είναι πολύ φθηνή λόγω του χαμηλού κόστους κατασκευής της, της απλής διαδικασίας κατασκευής και της χαμηλής τιμής της πρώτης ύλης. Επιπλέον, η χρησιμοποιημένη μπαταρία μολύβδου-οξέος μπορεί να ανακυκλωθεί, έτσι ώστε την επόμενη φορά που θα αντικατασταθεί η μπαταρία, η παλιά μπαταρία μπορεί να αντικατασταθεί με μια νέα και ένα μέρος των μετρητών να αντισταθμιστεί, μειώνοντας το κόστος αγοράς.

2. Υψηλή απόδοση ασφάλειας: η σταθερότητα της μπαταρίας μολύβδου-οξέος είναι πολύ καλή, ακόμα κι αν φορτίζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα κατά τη χρήση, δεν θα εντοπιστούν έκρηξη και άλλα προβλήματα και η απόδοση ασφαλείας της μπαταρίας μολύβδου-οξέος είναι υψηλή.

3. Επισκευήσιμο: Αν και η μπαταρία μολύβδου οξέος μπορεί να κρυσταλλωθεί ή να θειαφιστεί κατά τη χρήση, μπορεί να επισκευαστεί και να χρησιμοποιηθεί για κάποιο χρονικό διάστημα μετά την επισκευή, επομένως η μπαταρία μολύβδου οξέος μπορεί να επισκευαστεί, σε αντίθεση με την μπαταρία λιθίου, η οποία δεν μπορεί να επισκευαστεί μετά προκύψουν προβλήματα.


Μειονεκτήματα της μπαταρίας μολύβδου-οξέος:

1. Μεγάλος όγκος και μεγάλο βάρος: η διαδικασία κατασκευής των μπαταριών μολύβδου-οξέος είναι ένα πρόβλημα. Εάν πρόκειται να αυξηθεί η χωρητικότητα των μπαταριών μολύβδου-οξέος, χρειάζεται μεγαλύτερο όγκο και το βάρος θα γίνει βαρύτερο, καθιστώντας την άβολη μετακίνηση.

2. Μικρή διάρκεια ζωής: Η μπαταρία μολύβδου οξέος φορτίζεται και αποφορτίζεται περίπου 300-350 φορές και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για περίπου 2-3 ​​χρόνια κανονικά.

3. Περιβαλλοντική ρύπανση: Αν και το κάδμιο δεν χρησιμοποιείται πλέον σε μπαταρίες μολύβδου-οξέος, θα εξακολουθεί να προκαλεί περιβαλλοντική ρύπανση, όπως ρύπανση των υδάτων και της γης.

Συμπέρασμα: Με βάση την παραπάνω σύγκριση των συνθηκών, η μπαταρία λιθίου έχει περισσότερα πλεονεκτήματα από την μπαταρία γραφενίου και την μπαταρία μολύβδου-οξέος όσον αφορά την ωριμότητα της τεχνολογίας Ε&Α, το κόστος κατασκευής, τα οικονομικά οφέλη της αγοράς και την προστασία του περιβάλλοντος.