27-08-2021 17:25

Небольшой анализ рынка аккумуляторных батарей

Небольшой анализ рынка аккумуляторных батарей

В не самом далеком будущем, с транспортом будет тесно взаимодействовать энергетическая отрасль. Связанно это с тем, что рынок транспорта минимум на 50% станет работающим от электричества - используя аккумуляторные батареи. В переходный период мы заметим, как много появится возобновляемых источников энергии; в Европе уже массово устанавливают ветряки и солнечные батареи. Причём солнечные батареи используют множество людей живущих за пределами городской местности. Тем самым они сокращают расходы на электричество и имеют накопленный резерв, на случай отключения. Такой метод получения электричества бережет природу и делает ресурсы почти неиссякаемыми.

 

Какой есть прогноз на ближайшее десятилетия на рынке аккумуляторных батарей? Мы будем наблюдать, как во всем мире увеличиться спрос где-то в 10-15 раз, - а это около 2500-3000 ГВт-ч; а доход который будет приходить в год от аккумуляторных батарей, будет равен примерно 300 млрд. долларов. Способствует этому именно размещение аккумуляторов в электромобилях и другом работающем от батареек транспорте.


Небольшой анализ рынка аккумуляторных батарей

1. Типы батареек

Электрические батареи распределяются по электрохимической системе, самыми популярными аккумуляторами на сегодняшний день, считаются литиевые, за ними идут свинцовые и никелевые системы. Пока не нашлось лучшей замены литиевым аккумуляторам, для широко распространения на рынке техники.

Свинцово-кислотная система также является надежным и экономичным источником питания для различных сфер. Основные сферы её использования можно разделить на автомобильную (20%), в которой используются стартерные аккумуляторные батареи, так называемые SLI, и на стационарную (8%), где аккумуляторы используются для резервного питания, и на батареи, которые обеспечивают движение (5%) таких устройств как гольф-кары, коляски и самоходные подъёмники.

Ленкланш в 1868 году изобрел марганцево-цинковую батарею, но щелочная (алкалиновая) батарея выигрывает в высокой удельной энергии и возможности длительного хранения. Никель-металлгидридные батареи заменили никель-кадмиевые, но на их долю выпадает лишь 3% рынка.




Новые перспективы в развитии аккумуляторных батарей - это электротранспорт. Эта отрасль требует от батарей долговечности, экологичности и невысокой стоимости, но ископаемое топливо является сильным конкурентом в распространении электротранспорта. Поэтому необходима государственная стимуляция научно-исследовательской деятельности в этой области, и регулирование стоимости энергии. Также новыми перспективными направлениями являются электровелосипеды и системы аккумулирования возобновляемой энергии для небольших хозяйств и предприятий, которые могут подключиться к общей сети и в случае избытка энергии поставлять её государству


Небольшой анализ рынка аккумуляторных батарей

2. Усовершенствование батареек

Развитие электрических батарей идет в двух направлениях. Одно направление - это увеличение удельной энергоемкости, что влияет на срок автономной работы, второе - улучшение удельной мощности для работы с большими нагрузками. Улучшение одного показателя не может одновременно увеличить и другой, поэтому необходимо найти компромиссное решение. Рисунок 2 иллюстрирует зависимость между удельной энергоемкостью (Вт * ч / кг) и удельной мощностью (Вт / кг).

Удельная энергоемкость является параметром батареи, информирующим о содержании количества (Вт * ч) энергии на вес (кг) батареи; удельная мощность же информирует о количестве мощности (Вт) на килограмм веса.

Удивительно то, что одни из самых эффективных вторичных батарей, как ни странно является вторичный литий-металлический аккумулятор. Изобрели эту технологию еще в 80-е годы, но через 10 лет отозвали из-за неустойчивости металлического лития как анода. В использовании было замечено образование дендритов, из-за этого происходили взрывы и возгорания, вызванные замыканием. Поэтому технологию перестали применять.


Небольшой анализ рынка аккумуляторных батарей

Но литий-металлические системы имеют хорошие показатели в удельной энергоемкости, что заставляет производителей вновь возвращаться к этой технологии. Инструментом защиты от дендритов может стать смешивание металлического лития с оловом и кремнием. Также возможно использование графена в качестве сепаратора. Графен это материал из чистого углерода толщиной в один атом.

Многослойные сепараторы как средство от дендритов уже проходят испытания. Новые литий-металлические батареи имеют удельную энергоемкость в 300 Вт*ч/кг, и это не предел, что делает эти батареи крайне интересными для электротранспорта.



Мы перезвоним Вам через минуту или в любое удобное для Вас время