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3中国でのパワーバッテリーの開発で克服すべき問題

Nov 23, 2020 伝言を残す


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中国GG#39;の現在の車両出力電池技術ルートは米国と同じリン酸鉄リチウムルートを選択しますが、リチウム電池技術の全体的なレベルは依然として米国と日本に遅れをとっています。 たとえば、日本のバッテリーの平均エネルギー密度は中国の平均レベルよりも30%〜40%高く、充電回数は中国の数倍に達する可能性があります。 中国GG#39のリチウムイオン電池産業の発展は、依然として以下の問題を克服する必要があります。

(1)知的財産の問題。 リン酸鉄リチウムカソード材料の特許は、1996年にテキサス大学のGoodenoughチームによって取得されました。 カナダ本社とPhostechは、独占特許と商用ライセンスを取得しています。 現在、リン酸鉄リチウム粉末の導電性を向上させるために、カーボンコーティング、金属酸化物コーティング、ナノメートル化などの改質および調製技術が継続的に開発されており、より多くの特許が得られている。 したがって、特許問題は国内のリン酸鉄リチウムメーカーが避けられない問題です。

(2)製造の一貫性の問題。 電気自動車に使用されるリチウム電池は、すべて直列または並列に接続されています。 一貫性の問題が効果的に解決されない場合、製造されたリチウム電池は電気自動車に大規模に適用することはできません。

(3)グループ化後の安全性と寿命の問題。 大容量リチウムイオン電池の大電力充電・放電電池パックは、過酷な使用条件下でバッテリーの特定の部分に偏差を引き起こす可能性が高く、それによって安全上の問題を引き起こします。 単一のリン酸鉄リチウム電池の寿命は2000倍を超える可能性がありますが、数百の単一電池を直列および並列に接続した後、電池パック全体の寿命はわずか500倍になる可能性があります。 バッテリーパックを合理的かつ効果的に管理および制御するには、バッテリー管理システム(BMS)を使用する必要があります。

(4)高エネルギーおよび高電力の互換性の問題。 リチウムイオン電池はエネルギー密度が高いものの、電気自動車を一定速度で長時間走行させることができますが、始動時の電力不足や始動加速が遅いという問題があります。 電気化学システムでは、スーパーキャパシターだけが非常に高い充放電率(1000 C)を得ることができますが、そのエネルギー密度はリチウム電池の1/20にすぎません。 スーパーキャパシタがなければ、理想的な大容量で高出力の電力はありません。電池.

(5)原材料スクリーニングの問題。 リチウム電池の製造に使用されるすべての原材料を輸入することは不可能ですが、主に国内から輸入しています。 ただし、製造されたリチウム電池が国際的に認められるには、国内の原材料が国際認証に合格する必要があります。 したがって、原材料認証プロセスのいくつかの問題はまだ解決する必要があります。

燃料電池に関しては、その工業化を実現するためには、発電コスト(現在49米ドル/ kW)が化石燃料の価格(30米ドル/ kW)よりも低いか、それに近い必要があります。 主要なバッテリーコンポーネントの最適化や組み立てなどの基本的な問題に加えて、燃料電池の工業化を制限する次の技術的障壁を克服する必要があります。

(1)貴金属のコスト。 燃料電池の工業化後、その生産は貴金属の資源不足につながります。 代替触媒および多元素触媒の現在の研究開発は、工業化の技術的要件に達するにはほど遠い。

(2)燃料電池スタックの安定性。 車両の燃料電池システムの動作寿命と国際規格の間にはまだ大きなギャップがあり、燃料電池スタックの低温性能を改善する必要があります。

(3)燃料電池の工業化のためのインフラストラクチャーを確立し、改善する必要があります。 コストと性能安定性の問題を解決した後、運転を維持できる液体水素技術施設のネットワークを確立する必要があります。 現在、中国には約60の水素燃料供給所しかありません。 水素エネルギーの分野では、中国はレイアウト計画が不足しており、設備投資が不十分であり、明確なロードマップとスケジュールを策定していません。

(4)政府の支援をさらに増やす。 州は引き続き燃料電池研究機関への支援と注目を高め、強力な企業が燃料電池産業に参入することを奨励および指導し、資本および政府投資の推進効果を利用して、民間および国際資本をフォローアップし、完全に参入させる必要があります。燃料電池産業。電池業界。

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