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船舶電池偏愛LFP鈦酸鋰試一試?

   2020-03-03 船海裝備網(wǎng)3650
核心提示:大功率純電池動力的安全性、能量功率密度提升、一次性成本太高等問題,將是純電池動力在船舶推廣應(yīng)用的難題,需加強技術(shù)研發(fā),進

大功率純電池動力的安全性、能量功率密度提升、一次性成本太高等問題,將是純電池動力在船舶推廣應(yīng)用的難題,需加強技術(shù)研發(fā),進行充分測試驗證,確保安全可靠應(yīng)用和經(jīng)濟性。


由于電動船舶需要攜帶較多數(shù)量的電池,對電池的放電倍率、循環(huán)性、成本的要求比較高。尤其是在安全性方面更是對電池企業(yè)提出了嚴苛的要求。


外媒報道稱,瑞典Echandia船舶公司生產(chǎn)的鈦酸鋰電池系統(tǒng)獲得了世界領(lǐng)先的船級社之一DNV GL(由挪威船級社(DNV)與德國勞氏船級社(GL)合并而來)頒發(fā)的安全認證。


Echandia表示,其E-LTO儲能系統(tǒng)采用東芝公司生產(chǎn)鈦酸鋰電池。為了獲得認證,Echandia進行了包括熱失控、內(nèi)部/外部短路、強制放電、EMC、環(huán)境測試、軟件功能測試和電池系統(tǒng)性能等一系列測試,驗證了鈦酸鋰電池系統(tǒng)的安全性和可靠性。


與其他類型的電池相比,Echandia表示E-LTO提供了極好的被動預(yù)防措施,以防止此類潛在的災(zāi)難性傳播。


此前,DNV GL發(fā)布了一項有關(guān)船舶電池安全性的新報告,該報告評估了海上電池裝置中的爆炸和火災(zāi)風(fēng)險,以及在電池起火時滅火系統(tǒng)的有效性。


該報告基于新創(chuàng)建的模型提供了有關(guān)通風(fēng)系統(tǒng)的新建議,該模型根據(jù)船舶的電池安裝確定了合適的尺寸和類型的通風(fēng)系統(tǒng)。早期的火災(zāi)和氣體檢測也很重要,這意味著氣體傳感器應(yīng)盡可能靠近電池放置。


此外,該報告還指出,與NMC電池相比,磷酸鐵鋰電池通常更難以被迫進入熱失控狀態(tài)。對于NMC電池,其溫度上升速率也較低。


這表明,磷酸鐵鋰電池和三元電池在船舶上應(yīng)用時都存在一定的安全風(fēng)險,而鈦酸鋰電池不起火的安全性能或?qū)⒔o電動船舶提供一個新的動力選擇。


據(jù)了解,Echandia公司生產(chǎn)的重型LTO電池系統(tǒng),應(yīng)用于海洋和鐵路市場。該公司生產(chǎn)的鈦酸鋰電池系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計可連續(xù)使用10年甚至更長時間,以確保在不影響安全性或性能的情況下進行重型運行,具有超強的充電性能和高功率充放電能力。


2019年,東芝宣布已開發(fā)出可快速充電且長壽耐用的新型鋰離子電池。據(jù)悉,該電池用于小型電動汽車(EV)時,充電6分鐘可行駛320公里,約為過去的3倍。


在循環(huán)上,該電池即使反復(fù)充放電5000次,仍可維持9成以上的電池容量。另外,在零下10℃的低溫環(huán)境中也能實現(xiàn)快充。


在產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)上,東芝預(yù)計在2020年代前半期實現(xiàn)量產(chǎn)。


高工鋰電獲悉,東芝的這項電池技術(shù)是在其之前的SCiB體系上基礎(chǔ)上進行的開發(fā),采用的是以鈦鈮氧化物為負極材料的鋰離子電池,其鋰離子存儲量是以石墨為負極材料鋰電池的兩倍。


值得注意的是,東芝不是當前業(yè)內(nèi)唯一一家提供電動船舶鈦酸鋰電池系統(tǒng)的企業(yè)。


除了東芝之外,瑞士的電池系統(tǒng)提供商Leclanché SA(勒克朗謝公司)也生產(chǎn)三元電池和鈦酸鋰電池。該公司為歐洲電動船舶設(shè)計的鋰電池系統(tǒng)也獲得了DNV-GL船級社的型式批復(fù)認證和產(chǎn)品認證。


在國內(nèi),船用鋰電池必須通過中國船級社(CCS)及其授權(quán)機構(gòu)的資質(zhì)認證,且CCS只認定方形磷酸鐵鋰,代表企業(yè)有寧德時代和億緯鋰能等。


截至2019年6月,國內(nèi)擁有船級社認證的電動船用鋰離子電芯企業(yè)數(shù)量較少,認證企業(yè)11家、認證電芯產(chǎn)品25款,市場競爭相對較小。


從通過認證的產(chǎn)品技術(shù)路線來看,以方形為主,占比達76%;從目前電動船動力電池實際使用情況來看,安全、循環(huán)及倍率方面綜合性能更優(yōu)的LFP方形動力電池為主流。


在國際上,混合動力和船舶電池供應(yīng)商Corvus Energy公司、德國電池制造商Akasol AG以及日本電產(chǎn)、帥福得集團、三星SDI、GS湯淺等企業(yè)也在積極開發(fā)船舶鋰電池系統(tǒng),意圖在新興的船舶鋰電池市場獲取一席之地。


 
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