哪种锂离子电池最好
阴极材料 | 简称 | 标称电压 | 比能 Wh/kg(电芯) | 循环寿命 | 注释 |
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锂钴氧化物 (LiCoO2) |
LCO | 3.6 | 150-200 | 500-1000 | 便携式设备 - 过度充电时热失控 |
锂锰氧化物 (LiMn2O4) | 改性活生物体 | 3.7 | 100-150 | 300-700 | 电动工具、医疗设备——比 LCO 更安全 |
锂镍锰钴氧化物 (LiNiMnCO2) | 国家管理委员会 | 3.6/3.7 | 150-220 | 1000-2000 | 电动自行车、电动汽车、工业 - 高循环寿命 |
磷酸铁锂 (LiFePO4) | LFP | 3.2 | 90-120 | 1000-2000 | EV、SLI、Leisure - 所有锂离子电池化学物质中最安全的 |
锂镍钴铝氧化物 (LiNiCoAlO2) | NCA | 3.6 | 200-260 | 500 | 工业,EV 动力系统(特斯拉)TR at 150C,CL 500 |
钛酸锂 (Li4Ti5O12) | 中转 | 2.4 | 50-80 | UPS、太阳能、电动汽车动力总成(本田、三菱)。 CL 3000-7000 - 非常安全 |
可以看出,都在 800 到 2000 次循环范围内。 相比之下,设计良好的铅酸电池可以轻松实现超过 1600 次循环,达到 80% DOD。 那么,在考虑拥有成本时,这一切如何加起来呢? 这将我们带到了下一点,即铅酸电池的价格。 与铅酸电池相比,锂离子电池的成本是多少? 锂离子电池制造厂成本? 当然,锂离子电池更贵,但要多多少。 同样,这取决于所考虑的级别。 新闻稿会告诉我们,锂离子电池的价格正在下降,现在是铅酸的 2-3 倍。
真的吗? 最近在英国互联网搜索中获得锂离子电池和铅酸电池的 12V 和 100Ah 市售休闲电池价格的平均价格:
锂离子电池 $960 或 $800/kwh
铅酸电池 $215 或 $180/kwh
显然,锂离子电池的寿命必须是铅酸电池等效的4倍才能得到相同的值。 正如我们所见,情况并非如此。
在所有情况下,即使安装了更大的铅酸电池以提供更好的充电接受度和更长的循环寿命,铅酸电池结构也是最具成本效益的。 在此示例中,应用程序是印度的一座电信塔。 同样的原则适用于大多数应用程序和地理区域,在较冷的气候中更是如此。 另一个误解是,锂离子电池是一种比铅酸电池更清洁、污染更小的技术。 不同电池化学物质的从摇篮到门排放如图 1 和图 2 所示。 5 和 6。
该图显示了电池制造的操作边界。 从原材料的提取和运输到所有加工步骤,再到电池准备发货。
表 2 是比较使用锂离子电池和铅酸电池在不同寿命周期内工作的经济性的实际情况。
成本项目 | 每日运行费用美元 | 每日运行费用美元 |
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3年 | 铅酸蓄电池 | 锂离子电池 |
摊销 | 8.30 | 16.90 |
柴油(交付) | 15.50 | 15.50 |
维护 | 2.46 | 2.46 |
电 | 1.47 | 1.47 |
电池充电 | 0.65 | 0.50 |
总天/月 | 28.38/851 | 36.83/1105 |
6年 | ||
摊销 | 5.86 | 8.46 |
柴油机 | 15.50 | 15.50 |
维护 | 2.46 | 2.46 |
电 | 1.47 | 1.47 |
电池充电 | 0.54 | 0.50 |
总天/月 | 25.83/775 | 28.39/852 |
这个来自阿贡国家实验室的数据显示,包括锂离子电池原材料的提取和运输在内的整个制造过程是铅酸值的 4 倍以上。 在材料提炼方面,钴锰、锂等基本正极材料的供应并不完全确定。 提取和回收过程存在,但如果需求显着增加,矿山和制造场所的数量可能会限制供应。 地缘政治地图还预测了这些材料的某些来源的不确定性。