类别: 碳化硅 , 电动汽车电池生产 , Battery , 可持续发展
发表 2020年7月3日

过去十年里,锂离子电池的全球产量迅速增长,未来十年预计同样将大幅增长。 这将产生连锁反应,增加对高质量正极材料的需求。

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锂离子电池促进了手机和平板电脑的普及,从而改变了我们的生活方式。 现在,这项技术正帮助推动交通运输的电气化以及向可再生能源的过渡。 实际上,锂离子电池对技术进步至关重要,其发明人因此在 2019 年荣获诺贝尔化学奖。

电池繁荣的关键

Captionachin Pimpalnerkar, Global Segment Manager for Renewables, Kanthal自上世纪 90 年代以来,人们对智能手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式消费电子产品的需求不断增长,推动了锂离子电池产量的增长。 然而,尽管这仍将是一个重要的领域,但电动汽车的发展已经引发对电池需求的激增。 欧盟委员会估计,全球电动汽车数量将从 2018 年的 400 万辆增加到 2028 年的 5,000 万至 2 亿辆,到 2040 年将达到 9 亿辆。

另外,向可再生能源过渡将增加锂离子电池的存储需求。 由于太阳能和风能是间歇性能源,它们不像化石燃料那样可靠。 但是,通过提供存储容量,锂离子电池可以使可再生能源更加可靠和可行。

锂离子电池是巨大的技术推动力,将推动制造能力大幅增长,尤其是在欧洲

Kanthal 可再生能源全球部门经理 Sachin Pimpalnerkar 说:“锂离子电池是巨大的技术推动力,将推动制造能力大幅增长,尤其是在欧洲。”

事半功倍

除了提高生产能力外,电池制造商还需要关注另外两个重点领域: 电池能量密度不断提高以及成本大幅降低。

Pimpalnerkar 说:“当今的电动汽车行驶里程有限,充电时间太长,成本仍然过高。” “电动汽车的成本几乎有 30% 至 40% 用于电池本身。 但是,能量密度在不断提高,这意味着您可以在相同的空间获得更多能量,并且价格在不断下降。 在不久的将来,它将可与内燃机相媲美。”

从 2010 年到 2023 年,锂离子电池组的平均成本预计将从每千瓦时 1,160 美元降至每千瓦时仅 100 美元。 当前预测表明,到 2024 年,成本可能会降至每千瓦时 100 美元以下,此时电动汽车与传统内燃机汽车成本达到同等水平。

扩大生产

为了满足这一需求,未来几年里,产能必须在当前基础上成倍增长。 根据全球研究和咨询公司 Wood MacKenzie 的研究,从 2021 年到 2030 年,锂离子电池的累计产能预计将增加五倍以上,达到 5,500 吉瓦时。 同时,预计 2023 年中国的产能将高达 800 吉瓦时。

这将对原材料和关键部件(如正极材料)的需求产生连锁反应。

Pimpalnerkar 解释称:“就性能而言,正极材料是整个电池中最关键的部件之一。” “它决定了电池的能量密度,对正极材料的需求将随着对电池单元的需求呈线性增长。”

最大程度地提高能源效率

在生产正极材料的煅烧过程中,温度需要达到大约 800 至 1,000 °C。 另外,必须设计和控制制造工艺,以确保正极材料具有极高纯度。 与所有工业高温生产工艺一样,熔炉操作员面临的挑战是在确保生产一致的高质量正极材料的同时,最大程度地提高能源效率和生产力。

“由于 Kanthal 的加热系统使生产商能够让所需区域达到确切温度,它们将提供优质的正极材料粉体,实现良好的能效和高生产效率,”Pimpalnerkar 说, “鉴于 Kanthal 遍及全球的业务影响力,我们还可以帮助客户在全球范围内发展壮大,同时提供强大的技术支持。 “随着对锂离子电池的需求迅速增长,所有这些在未来几年将变得非常重要。”

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