리튬 이온 배터리의 개발은 소비자 분야에서 시작되어 현재 전력 및 에너지 저장 분야에서 빠르게 발전하고 있습니다. 이 글에서는 리튬 이온 배터리의 핵심 리튬 배터리 기술 전력 리튬 배터리와 에너지 저장 리튬 배터리에 사용됩니다.
목차
리튬 배터리 기술 경로
리튬 이온 배터리는 리튬을 에너지 운반체로 사용하는 2차 전지를 말합니다. 충전할 때 리튬 이온은 음극에서 나와 전해질과 분리막을 통과하여 양극에 내장됩니다. 방전 시에는 그 반대의 과정이 발생합니다. 리튬 이온 배터리는 리튬 인산철 배터리와 리튬 철 인산염 배터리로 나뉩니다. 삼원계 리튬 배터리 음극재에 따라 다릅니다.
리튬 배터리 기술에서 리튬 인산철 소재는 생산 자원이 풍부하고 비용, 사이클 수명 및 열 안정성이 삼원계 소재보다 우수합니다. 상용차, 저가형 승용차, 에너지 저장 및 기타 분야에 적합합니다. 삼원계 리튬 배터리의 이론적 비 용량(에너지 밀도)은 인산철 리튬보다 60% 높고 충전 속도가 높으며 저온 성능이 우수하여 중대형 및 고급 승용차 분야에 적합합니다.
리튬 배터리 기술에서 리튬 이온 배터리는 포장 공정에 따라 정사각형 배터리, 파우치 배터리, 원통형 배터리로 나뉩니다.
각형 배터리의 장점은 높은 패키징 신뢰성, 간단한 구조, 높은 단일 에너지 밀도, 높은 시스템 그룹 효율 및 상대적으로 우수한 안정성입니다. 단점은 모델이 많고 공정이 통일하기 어렵고 모노머가 상당히 달라서 시스템 수명이 모노머보다 짧다는 것입니다.
파우치 배터리는 알루미늄 플라스틱 필름으로 포장되어 에너지 밀도가 높고 배터리 팩이 작으며 수명이 길다는 장점이 있습니다. 단점은 고급 알루미늄 플라스틱 필름은 수입에 의존하고 생산 효율이 낮으며 수율이 낮다는 점입니다.
리튬 배터리 기술에서 원통형 배터리 하드쉘 패키징은 신뢰성이 높고 배터리 일관성, 성숙한 기술, 저렴한 비용, 우수한 배터리 제품 수율, 우수한 방열 성능 등의 장점이 있습니다. 그러나 단점은 그룹화 후 방열 설계가 어렵고 시스템 에너지 밀도가 낮다는 것입니다.
파워 리튬 배터리 기술 경로
리튬 인산 철 전력 배터리가 지배적 인 위치를 되찾았습니다. 지난 3 년 동안 정책 보조금이 감소함에 따라 비용과 안전성 측면에서 리튬 인산 철의 장점이 점차 드러나고 시장 설치 용량이 빠르게 증가했으며 시장 점유율이 해마다 증가했습니다. 2021 년에는 삼원계 배터리의 설치 용량이 추월되고 2022 년 상반기 전력 배터리 점유율은 55%로 증가 할 것입니다.
중국의 전력 배터리 설치 용량은 고속 성장 추세를 유지하고 있으며 2025년까지 연평균 성장률은 49%에 달할 것입니다. 중국 내 신에너지 자동차의 빠른 성장에 힘입어 2022년 상반기 중국 내 전력 배터리 설치 용량은 전년 대비 109.8% 증가한 110.1GWh에 달할 것입니다.
전력 리튬 배터리 기술 경로에서 높은 비 에너지 측면에서 단일 삼원 파우치 배터리의 에너지 밀도는 최대 300Wh/kg에 달할 수 있습니다. 현재 삼원 사각형 쉘 배터리의 비 에너지는 300Wh/kg에 가깝고 시스템의 에너지 밀도는 255Wh/kg에 도달했습니다.
리튬 인산철 블레이드(정사각형) 배터리의 에너지 밀도는 170Wh/kg에 가깝고 시스템 에너지 밀도는 140Wh/kg을 초과합니다. 삼원계 파우치 배터리의 비 에너지는 300Wh/kg에 도달했으며 시스템의 에너지 밀도는 거의 220Wh/kg에 달했습니다.
높은 안전성 측면에서이 단계에서 배터리의 안전 성능은 주로 신체 안전, 공정 안전 및 화재 안전의 세 가지 방법을 사용하여 향상됩니다. 배터리의 안전성은 주로 불연성 및 불연성 전해질, 고 융점 분리막의 수정 및 코팅에 따라 달라집니다. 음극 재료 를 사용하여 배터리 자체의 안전성을 개선합니다.
긴 수명 측면에서 리튬 인산철 배터리의 수명은 일반적으로 삼원계 배터리보다 높습니다. 리튬 인산철 블레이드 배터리의 수명은 5000배 이상이고, 삼원계 파우치 배터리는 3000배 이상, 정사각형 배터리는 2000배 이상, 원통형 배터리는 약 1000배로 수명이 약간 낮습니다.
고속 충전 성능 측면에서 삼원계 배터리 속도는 현재 2C 속도에서 5C 속도로 발전하고 있으며, 충전 시간은 60%로 단축되었습니다. 많은 기업들이 삼원계 배터리 충전 속도를 높이고 충전 전압과 배터리의 높은 전류 허용 오차를 높여 배터리의 고속 충전 성능을 개선하고 있습니다.
에너지 저장 리튬 배터리 기술 경로
에너지 저장 리튬 배터리 기술 경로에서 대규모 에너지 저장은 주요 응용 시나리오입니다. 중국의 에너지 저장 배터리 출하량은 향후 3년 동안 연평균 50% 이상의 고속 성장 추세를 유지하고 있습니다. 2021년 중국의 에너지 저장 배터리 출하량은 전년 대비 167% 증가한 48GWh에 달할 것입니다. 2022년에는 설치 용량이 전년 대비 88% 증가한 90GWh를 넘어설 것으로 예상되며, 2025년에는 324GWh를 넘어설 것으로 예상됩니다.
중국의 에너지 저장 배터리는 주로 대규모 에너지 저장(전력 시스템 에너지 저장), 통신 시스템 에너지 저장, 가정용 에너지 저장 및 휴대용 발전소에 사용됩니다. 대규모 에너지 저장은 에너지 저장 배터리의 주요 응용 시나리오로, 주로 발전 측, 그리드 측 및 사용자 측의 에너지 저장 컨테이너화 시스템에 사용되며 전체 출하량의 61%를 차지합니다.
두 번째는 통신 기지국의 백업 전력으로 주로 사용되는 통신 시스템 에너지 저장으로 25%를 차지합니다. 가정용 에너지 저장 제품은 주로 해외로 수출되며 휴대용 에너지 저장 제품은 3%로 가장 적은 비중을 차지합니다. 많은 기업이 에너지 저장 배터리로 에너지 저장 배터리 시장에 진출했습니다. 에너지 저장 배터리는 급속한 발전 단계에 있으며 시장 구조가 불확실합니다.
CATL은 강력한 비용 관리 능력과 규모의 이점을 바탕으로 뒤늦게 등장했습니다. 에너지 저장 리튬 배터리 기술 경로에서 에너지 저장 배터리 제품의 개발 추세는 제품 표준화, 배터리 대형화 및 탈모듈화입니다. 다양한 기업이 이 산업에 진출하여 더 크고 강해지려고 노력하고 있습니다.
3 년 후에는 강자가 항상 강하고 규모의 이점과 고성능 배터리를 개발 및 설계 할 수있는 능력이없는 중소 업체는 빠른 속도로 도태되는 상황이 발생할 것입니다. 리튬 인산철 배터리는 중국에서 에너지 저장 배터리의 주류 경로가되었습니다.
리튬 배터리 성능 요건에는 에너지 밀도, 전력 밀도, 비용, 수명 및 안전성이 포함됩니다. 에너지 저장 애플리케이션은 배터리의 에너지 밀도와 전력 밀도에 대한 요구 사항이 완화되었으며, 전기의 분배 및 저장 비용을 줄이는 데 더 중점을 두고 있습니다. 에너지 저장 배터리는 비용이 저렴하고 수명이 길어야 하며 배터리 애플리케이션의 안전성을 보장해야 합니다.
삼원계 리튬 배터리는 에너지 밀도와 전력 밀도가 높지만 가격이 비싸고 안전성이 상대적으로 취약합니다. 중국의 관련 문서에 따르면 중대형 전기화학 에너지 저장 발전소에서는 삼원계 리튬 배터리와 나트륨-황 배터리를 사용해서는 안 되며, 캐스케이드 활용 전력 배터리를 사용해서는 안 된다고 규정하고 있습니다.
리튬 배터리 기술에서 리튬 인산철 배터리는 우수한 안전성, 긴 수명, 풍부한 금속 자원 매장량, 저렴한 비용 및 환경 보호 기능을 갖추고 있으며 에너지 저장 배터리의 주요 선택이 되었습니다.
Peach
안녕하세요, 독자 여러분, 저는 글쓰기에 대한 열정과 배터리 스와핑 업계에 대한 풍부한 경험을 가진 작가라고 자신 있게 소개합니다. 저는 전자공학 학사 학위를 받았으며, 이전에 유명 파워 배터리 회사에서 배터리 엔지니어로 근무하면서 설계부터 운영 구현까지 다양한 오토바이 스와핑 스테이션 프로젝트에 적극적으로 참여하고 주도했습니다.
수년 동안 저는 스와핑 기술, 비즈니스 모델 및 시장 동향을 적극적으로 탐구하고 광범위하게 연구했습니다. 실무 경험을 통해 스테이션 계획, 장비 선정 및 운영 관리의 다양한 측면에 적극적으로 기여하면서 귀중한 통찰력을 축적해 왔습니다.
배터리 스와핑 분야에서 저의 통찰력과 경험을 공유할 수 있기를 간절히 기대하고 있습니다. 저의 글이 빠르게 진화하는 이 산업을 더 잘 이해하고 의사결정에 귀중한 통찰력을 제공하는 데 도움이 될 것이라 믿습니다. 배터리 스와핑의 세계를 함께 탐험하는 흥미진진한 여정을 시작합시다!
리튬 배터리 기술에 대한 심층 분석
리튬 배터리 기술 경로
리튬 이온 배터리는 리튬을 에너지 운반체로 사용하는 2차 전지를 말합니다. 충전할 때 리튬 이온은 음극에서 나와 전해질과 분리막을 통과하여 양극에 내장됩니다. 방전 시에는 그 반대의 과정이 발생합니다. 리튬 이온 배터리는 리튬 인산철 배터리와 리튬 철 인산염 배터리로 나뉩니다. 삼원계 리튬 배터리 음극재에 따라 다릅니다.
리튬 배터리 기술에서 리튬 인산철 소재는 생산 자원이 풍부하고 비용, 사이클 수명 및 열 안정성이 삼원계 소재보다 우수합니다. 상용차, 저가형 승용차, 에너지 저장 및 기타 분야에 적합합니다. 삼원계 리튬 배터리의 이론적 비 용량(에너지 밀도)은 인산철 리튬보다 60% 높고 충전 속도가 높으며 저온 성능이 우수하여 중대형 및 고급 승용차 분야에 적합합니다.
리튬 배터리 기술에서 리튬 이온 배터리는 포장 공정에 따라 정사각형 배터리, 파우치 배터리, 원통형 배터리로 나뉩니다.
각형 배터리의 장점은 높은 패키징 신뢰성, 간단한 구조, 높은 단일 에너지 밀도, 높은 시스템 그룹 효율 및 상대적으로 우수한 안정성입니다. 단점은 모델이 많고 공정이 통일하기 어렵고 모노머가 상당히 달라서 시스템 수명이 모노머보다 짧다는 것입니다.
파우치 배터리는 알루미늄 플라스틱 필름으로 포장되어 에너지 밀도가 높고 배터리 팩이 작으며 수명이 길다는 장점이 있습니다. 단점은 고급 알루미늄 플라스틱 필름은 수입에 의존하고 생산 효율이 낮으며 수율이 낮다는 점입니다.
리튬 배터리 기술에서 원통형 배터리 하드쉘 패키징은 신뢰성이 높고 배터리 일관성, 성숙한 기술, 저렴한 비용, 우수한 배터리 제품 수율, 우수한 방열 성능 등의 장점이 있습니다. 그러나 단점은 그룹화 후 방열 설계가 어렵고 시스템 에너지 밀도가 낮다는 것입니다.
파워 리튬 배터리 기술 경로
리튬 인산 철 전력 배터리가 지배적 인 위치를 되찾았습니다. 지난 3 년 동안 정책 보조금이 감소함에 따라 비용과 안전성 측면에서 리튬 인산 철의 장점이 점차 드러나고 시장 설치 용량이 빠르게 증가했으며 시장 점유율이 해마다 증가했습니다. 2021 년에는 삼원계 배터리의 설치 용량이 추월되고 2022 년 상반기 전력 배터리 점유율은 55%로 증가 할 것입니다.
중국의 전력 배터리 설치 용량은 고속 성장 추세를 유지하고 있으며 2025년까지 연평균 성장률은 49%에 달할 것입니다. 중국 내 신에너지 자동차의 빠른 성장에 힘입어 2022년 상반기 중국 내 전력 배터리 설치 용량은 전년 대비 109.8% 증가한 110.1GWh에 달할 것입니다.
전력 리튬 배터리 기술 경로에서 높은 비 에너지 측면에서 단일 삼원 파우치 배터리의 에너지 밀도는 최대 300Wh/kg에 달할 수 있습니다. 현재 삼원 사각형 쉘 배터리의 비 에너지는 300Wh/kg에 가깝고 시스템의 에너지 밀도는 255Wh/kg에 도달했습니다.
리튬 인산철 블레이드(정사각형) 배터리의 에너지 밀도는 170Wh/kg에 가깝고 시스템 에너지 밀도는 140Wh/kg을 초과합니다. 삼원계 파우치 배터리의 비 에너지는 300Wh/kg에 도달했으며 시스템의 에너지 밀도는 거의 220Wh/kg에 달했습니다.
높은 안전성 측면에서이 단계에서 배터리의 안전 성능은 주로 신체 안전, 공정 안전 및 화재 안전의 세 가지 방법을 사용하여 향상됩니다. 배터리의 안전성은 주로 불연성 및 불연성 전해질, 고 융점 분리막의 수정 및 코팅에 따라 달라집니다. 음극 재료 를 사용하여 배터리 자체의 안전성을 개선합니다.
긴 수명 측면에서 리튬 인산철 배터리의 수명은 일반적으로 삼원계 배터리보다 높습니다. 리튬 인산철 블레이드 배터리의 수명은 5000배 이상이고, 삼원계 파우치 배터리는 3000배 이상, 정사각형 배터리는 2000배 이상, 원통형 배터리는 약 1000배로 수명이 약간 낮습니다.
고속 충전 성능 측면에서 삼원계 배터리 속도는 현재 2C 속도에서 5C 속도로 발전하고 있으며, 충전 시간은 60%로 단축되었습니다. 많은 기업들이 삼원계 배터리 충전 속도를 높이고 충전 전압과 배터리의 높은 전류 허용 오차를 높여 배터리의 고속 충전 성능을 개선하고 있습니다.
에너지 저장 리튬 배터리 기술 경로
에너지 저장 리튬 배터리 기술 경로에서 대규모 에너지 저장은 주요 응용 시나리오입니다. 중국의 에너지 저장 배터리 출하량은 향후 3년 동안 연평균 50% 이상의 고속 성장 추세를 유지하고 있습니다. 2021년 중국의 에너지 저장 배터리 출하량은 전년 대비 167% 증가한 48GWh에 달할 것입니다. 2022년에는 설치 용량이 전년 대비 88% 증가한 90GWh를 넘어설 것으로 예상되며, 2025년에는 324GWh를 넘어설 것으로 예상됩니다.
중국의 에너지 저장 배터리는 주로 대규모 에너지 저장(전력 시스템 에너지 저장), 통신 시스템 에너지 저장, 가정용 에너지 저장 및 휴대용 발전소에 사용됩니다. 대규모 에너지 저장은 에너지 저장 배터리의 주요 응용 시나리오로, 주로 발전 측, 그리드 측 및 사용자 측의 에너지 저장 컨테이너화 시스템에 사용되며 전체 출하량의 61%를 차지합니다.
두 번째는 통신 기지국의 백업 전력으로 주로 사용되는 통신 시스템 에너지 저장으로 25%를 차지합니다. 가정용 에너지 저장 제품은 주로 해외로 수출되며 휴대용 에너지 저장 제품은 3%로 가장 적은 비중을 차지합니다. 많은 기업이 에너지 저장 배터리로 에너지 저장 배터리 시장에 진출했습니다. 에너지 저장 배터리는 급속한 발전 단계에 있으며 시장 구조가 불확실합니다.
CATL은 강력한 비용 관리 능력과 규모의 이점을 바탕으로 뒤늦게 등장했습니다. 에너지 저장 리튬 배터리 기술 경로에서 에너지 저장 배터리 제품의 개발 추세는 제품 표준화, 배터리 대형화 및 탈모듈화입니다. 다양한 기업이 이 산업에 진출하여 더 크고 강해지려고 노력하고 있습니다.
3 년 후에는 강자가 항상 강하고 규모의 이점과 고성능 배터리를 개발 및 설계 할 수있는 능력이없는 중소 업체는 빠른 속도로 도태되는 상황이 발생할 것입니다. 리튬 인산철 배터리는 중국에서 에너지 저장 배터리의 주류 경로가되었습니다.
리튬 배터리 성능 요건에는 에너지 밀도, 전력 밀도, 비용, 수명 및 안전성이 포함됩니다. 에너지 저장 애플리케이션은 배터리의 에너지 밀도와 전력 밀도에 대한 요구 사항이 완화되었으며, 전기의 분배 및 저장 비용을 줄이는 데 더 중점을 두고 있습니다. 에너지 저장 배터리는 비용이 저렴하고 수명이 길어야 하며 배터리 애플리케이션의 안전성을 보장해야 합니다.
삼원계 리튬 배터리는 에너지 밀도와 전력 밀도가 높지만 가격이 비싸고 안전성이 상대적으로 취약합니다. 중국의 관련 문서에 따르면 중대형 전기화학 에너지 저장 발전소에서는 삼원계 리튬 배터리와 나트륨-황 배터리를 사용해서는 안 되며, 캐스케이드 활용 전력 배터리를 사용해서는 안 된다고 규정하고 있습니다.
리튬 배터리 기술에서 리튬 인산철 배터리는 우수한 안전성, 긴 수명, 풍부한 금속 자원 매장량, 저렴한 비용 및 환경 보호 기능을 갖추고 있으며 에너지 저장 배터리의 주요 선택이 되었습니다.
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