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锂电池简史——不积跬步无以至千里
作者:彭雪 日期:2021-03-02 17:24 人气:
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      越来越高的电池能量密度固然在一定程度上打消了市场的“里程焦虑”,但是随之衍生而来的电池安全性问题的爆发,却也在某种程度上为产业的良性发展埋下了“危机”的种子。
      可充电锂电池的首次商业使用是在1991年,第一台手持摄像机里。
      在那不久之后移动手提电脑就问世了。
      十年之后,锂电池托起了科技巨人苹果公司,应用在智能手机、可穿戴电子装置,然后又进入到电动汽车EV和储能领域。

      在这期间锂电池技术贯穿不同的科技产品,从来就没有变过:锂离子穿过电解液从正极到负极,再从负极到正极,不断简单的循环往复。可能没有人觉得锂电池能掀起什么科技革命。
      然而这一切只是开始。经过了一个世纪的成本迅速降低,锂电池不仅满足了消费领域的电量需求,它已经准备好释放更大的能量,改变能源供给结构了。
      在能源领域,低成本的锂电池使长效储存电力、收获可再生能源变成了可能。在汽车领域,它挑战汽油发动机长达一个世纪之久的统治地位,成本的降速之快,让传统汽车厂商都相信在未来5年之内,电动汽车的零部件将与汽油车同价。
      电动汽车EV目前是锂电池最主要需求来源,随着对电池需求的增加,其他产业也面临电池带来的破壁冲击。通用汽车GM宣布将在2035年全面生产电动车;通用电力官方宣布退出新增煤电市场,电池产业的繁荣进一步导致发电厂对煤炭、原油、原油产物和天然气的需求退坡。
      当前锂电池的产能主要被亚洲工厂主导着。全球约65%的锂电池产自中国,我们拿能源行业中的原油产能作个比较,可没有任何一个国家出产超过全球20%的原油。
能源是一切人类活动的血液,小小的锂电池现在既关乎着国家的安全战略,又是全球范围内新能源行业革命的必然趋势。
      世界上三分之二的锂电池应用在电动车领域,据BMI(伦敦电池行业发展研究公司)数据预测,在2030年前这个比例将达到四分之三。2008年的时候一台笔记本电脑需要用6-12支圆柱形电芯,而第一辆电动汽车特斯拉的ROADSTER,仅一辆两座的电动车的动力电池就用了7000支电芯。
      同样锂电池在供电领域的应用数量也在不断增长。美国佛罗里达州2021年1月动工的电网工程,使用特斯拉同款电芯250万支,据说可以使弗罗里达州的迪士尼乐园维持运营7个小时。
      2018年荷兰阿姆斯特丹的著名体育场启用一块3兆瓦的超级储能大电池,是由148 块尼桑电动汽车动力电池(Nissan Leaf) 组成的,其中约一半都是回收的二次利用电池,用于存储屋顶上的太阳能光板所发的电,有效平衡了体育场的用电高峰期,减轻高峰期给电网造成的压力。

 
     
       这个轰动一时的储能项目曾是欧洲最大的储能项目。然而仅两年之后,2020年12月英国批复部署一个320-640兆瓦的储能综合服务设施,将耗资2亿英镑(约2.66亿美元),计划部署在伦敦埃塞克斯泰晤士河畔的物流园中,这个项目将取代前者成为欧洲最大的储能项目。
在储能领域各国频频加码。2021年2月外媒报道澳大利亚可再生能源公司CEP Energy 拟建大型电网级储能项目,规模为1200WM,据称建成后将成为全球最大的电池储能项目。


      去年新能源汽车的销量占全球汽车销量的5%,根据德意志银行的行业预测,随着电池降价,2025年新能源汽车的销量将提高到22%。 
      从新能源汽车到储能,锂电池到达了突破能源行业的临界点,当前全球的锂电池产量远远无法满足市场的巨大需求,全球范围内锂电新能源产业即将大爆发。在市场的驱动下电池企业不断扩大产量,同时也在不断寻求创新,提升电池安全性能、提高能量密度、延长电池寿命,比如天科新能源通过研发固态电池来达到结构的优化,又比如山东精工电子科技有限公司探索通过人工智能算法驱动电池管理系统,合理预估电池剩余电量,提高电量预测精度等。
      今天,我们所看到的锂电储能还只是冰山一角。
(文章部分数据和图片来源自华尔街日报英文版)
作者|彭雪

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