锂电池碳排放是多少(碳酸锂含量是多少)
多地政策支持氢能产业,氢燃料电池与锂电池有何不同?
氢燃料电池和锂电池的不同之处可以概括为三点,第一点氢燃料电池的充电时间快;第二点氢能源在储能方面优势明显;第三点动力方面氢能源适合长距离,锂电池适合短距离;第四点氢能源实现了真正的零碳排放。氢燃料动力系统是以氢气作为燃料,经过经过铂金催化和质子交换膜等装置的作用,产生电流,给汽车提供动力支持。
充电时间。氢燃料电池的充电时间只需要3到5分钟就可以完成,而锂电池充电最快也需要30分钟。
电能储备。氢燃料电池的续航里程可以超过600公里以上,锂电池的续航里程只有400公里左右,而且续航里程容易受到环境温度的制约。锂电池的能量密度为90到140瓦时每千克,性能最好的也只能达到300到350瓦时每千克。氢燃料电池理论可以达到1万瓦时每千克。电池的能量密度越大,单位体积内存储的电量就会越多。两者之间的差距明显。
动力方面。锂离子电池的功率相对较大,非常适合于短距离加速。燃料电池的比能量大,非常适合于长途行驶。锂离子电池比较适合于小型汽车,活动范围主要在城市内部;燃料汽车比较适合于重型卡车和长途汽车等,活动于城市和城市之间,轨道交通和高铁都有可能使用到燃料电池。
零排放。氢燃料电池的燃料中主要为氢气和氧气,发生电化学反应后,只会产生水,并不会产生一氧化碳和二氧化碳等温室气体。所以氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放,符合我国的双碳目标背景。而锂电池汽车表面上是使用电力驱动汽车,但是电力资源有可能来自于火力发电或者核能发电,这些对环境的污染是非常大的,氢燃料电池优势明显。
解决的问题。虽然氢燃料电池发展速度很快,未来十年将成为国家支柱产业。遇到的最大问题是能源基础设施建设和量产技术,降低造车成本,才可以将最终完成批量产业化。
[img]想用锂电池做一个汽车的启动电池,到底该用3串锂电池还是4串锂电池,锂电池是3.7V的,搞得我很迷啊
18650动力锂电池。四节串联后,电压是可以达到启动汽车了。但启动汽车的电流是很大的。只是电压够还不行。还必须大电流。如果4节18650电池。不加电路板进行大电流输出也启动不了汽车。
锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
科学原理:
相较于以化石燃料为基础的传统能源供给方式,锂电池的出现打破了以往的碳基供能方式,减少了碳排放量,为可持续发展提供了新路径。
从上世纪90年代开始,锂电池开始进入市场,逐渐成为电器和IT终端设备的动力选择。更小的体积、更稳定的性能、更好的循环性,使锂电池逐渐遍布人们日常生活的各个方面,助力人类向清洁世界迈出重要一步。
以锂电池为首的新能源车真的能减少碳排放吗?还是资本的一场骗局?
生产过程的碳排放,由于锂电池的生产需要消耗大量能源,碳排放比燃油车多50%。行驶中的碳排放,无论是火力发电为主的印度,还是以风电、水电、太阳能等可再生能源为主的
欧洲,新能源 车碳排放都明显低于燃油车。随着可再生能源的进一步发展,新能源车碳排放会
更低。保养维护的碳排放,电车不需要换机油,但轮胎消耗大于油车,碳排放差距不大。
一、以一辆车的总生命周期15年计算,在中国,电车能减少37-45%碳排放,新能源车的确能降低碳
排放。在火电占大部分发电量的国家,混合动力由于只需要纯油车的60%油耗,行驶中的碳排放也相应
降低40%,碳排放和纯电车差不多。
的确有一个隐藏的“骗局”:新能源车由于使用费用低,会“鼓励”大家开得更多,如果控制不住
“不费钱多开点”的欲望,很可能会让新能源车变得不环保。
二、衡量车辆的碳排放,不能只看行驶过程中的碳排放,也要看生产车辆过程的碳排放,这就是很多人
认为电车碳排放比油车高的论据生产一辆汽车需要消耗大量的原材料和电能,而同样尺寸大小电车和油车,电车往往要重不少,油
车电车的基本框架是一样的,而电车的电机比油车的发动机加上变速箱还要轻不少,而生产电池的碳排放也占生产整车碳排放的1/3以上。
据汽车安全与节能国家重点实验室的研
究,生产一辆电车比燃油车增加50%碳排放,单纯以生产车辆过程计算,电车碳排放的确高。换
一个角度看,电池越小(续航越短)的纯电车,生产碳排放越低。电车不使用燃料,但行驶依然会产生碳排放,这是因为电能是二次能源,对于采用火力发电为主的
地区,电车的能源来自煤和天然气,跟石油同样是不可再生的化石能源,燃烧煤和天然气同样产碳
排放,这也是很多人抨击电车和油车同样“不环保”的理由。
如果采用风力、水力、太阳能这些清洁能源来发电,电车可以视为零排放。
三、据国际清洁交通委员会ICCT最新统计结果,以现今各国的发电厂进行评估,结合车辆
实际寿命和里程,在火力发电占比较低的欧洲,电动汽车在其整个生命周期(从生产到使用,平均
寿命15-18年)的排放量比汽油车低 66-69%,在美国,电车的排放量比油车碳排放减少60-68%,
在中国,电车能减少37-45%碳排放。火电占绝大部分的印度,电车也能减少19-34%的碳排放。
无论在哪个国家,在占比更大的使用环节,电车碳排放明显低于油车;在占比
较低的生产环节,电车碳排放都比油车明显更高,主要差距在于黄色的电池生产部分。
车辆的保养维护碳排放,电车不需要换机油,但车大胎宽,轮胎消耗大于油
车,保养维护碳排放差距不大。
在未来2030年预估值,随着水电、风电等清洁能源发电进一步发展,电车还会变得更
加低碳环保。
四、上文说到,在中国电车相比油车能减少37-45%碳排放。如果以混合动力跟纯电车相比,混合动力
油耗约为纯油车的60%,行驶中的碳排放也相应降低40%,和电车行驶的碳排放程度接近,加上油
电混合动力生产碳排放比电车更低,现在这个时间点上,油电混合全周期碳排放甚至比纯电车更
低。加上日本火电占比约80%+,比中国火电70%+的比例更高,因此在日本本土,油电混合动力
的确碳排放优势更大。所以某些日系厂家鼓吹油电混合动力比纯电车更环保,并不是吹牛。
降低碳排放的终极办法就是少开车,但使用成本较低的电车,似乎“鼓励”大家开得更多。 不同品牌新能源车平均里程,抛开网约车 常见的荣威和比亚迪,大部分热销品牌年均里程
都达到1.7W公里以上,小鹏和蔚来甚至达到2.2W公里,比传统燃油车多了83%里程。(这肯定有
一部分是少开了家里的燃油车,将里程转移到电车上),但电车整体上依然“诱导”大家开得更
多。
五、当前很多人着重论证的部分其实就是使用环节,不过基本上和我的认知没有偏差。同等规格的燃油车和新能源车相比,确实能源利用率要更低,相对而言,新能源 的减排优势也是
比较明显的。
但作为一个本科混过几年能源类专业的,这里还是要说:汽油是从石油里分馏、裂解出来的,这个
环节不涉及太多的能量损耗,但是火电那可是把煤烧了烧开水再去发电的,损耗要大相当多。
那么这里就不得不继续汽车全周期的其他环节来延伸了,这里主要聊两部分:生产制造和发电来
源。
新能源汽车的核心三大件,电机、电控和电池,其零部件和原材料的要求会比燃油车更高,比如大
量逆变器 、控制芯片,就更不用说那一大块锂电池了。
其生产过程中产生的污染和碳排放比燃油车实际上是要高一截的,至少目前是。
如果想把这部分劣势拉回来,当务之急是要将比如电池回收再利用这种产业做起来,比如格林美
、天奇这种企业在做的。
但现阶段还在扩张器,电池循环大规模市场化应该还得再几年,这个阶段的污染和碳排放显然就不
那么乐观。
六、关于新能源汽车制造过程中更多的碳排放,其实可以随着规模持续增大而降低影
响,但是电能来源问题可能才是这个问题的核心。
电也不能算新能源了,如果是燃煤发电,新能源车还真不能保证就能更环保。所以,推动太阳能、
水电、风能、地热能、核能等等真正的新能源发的电,才能从本质上让新能源车真正产生碾压级的
碳排放优势,也才能真正实现减排愿景。
所以,现阶段而言,减少碳排放更多只是指的使用环节,但是早晚新能源汽车会达到全链条新能源
的,届时就不会存在这样的问题了。
旧电池对环境的污染有多严重?是碳排放吗?
废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。我国是世界上头号干电池生产和消费大国,有资料表明,我国目前有1400多家电池生产企业,1980年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。1998年我国干电池的生产量达到140亿只,而同年世界干电池的总产量约为300亿只。
如此庞大的电池数量,使得一个极大的问题暴露出来,那就是如何让这么多的电池不去破坏污染我们生存的环境。据我们调查,废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃,腐败的电池会破坏我们的水源,侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地,我们的生存环境面临着巨大的威胁。如果一节一号电池在地里腐烂,它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值;扔一粒纽扣电池进水里,它其中所含的有毒物质会造成60万升水体的污染,相当于一个人一生的用水量;废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等,其中镉、铅、汞是对人体危害较大的物质。而镍、锌等金属虽然在一定浓度范围内是有益物质,但在环境中超过极限,也将对人体造成危害。废旧电池中的重金属会影响种子的萌发与生长。废旧电池渗出的重金属会造成江、河、湖、海等水体的污染,危及水生物的生存和水资源的利用,间接威胁人类的健康。废酸、废碱等电解质溶液可能污染土地,使土地酸化和盐碱化,这就如同埋在我们身边的一颗定时炸弹。因此,对废旧电池的收集与处置非常重要,如果处置不当,可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境,也是一种资源浪费。有人算了一笔帐以全国每年生产100亿只电池计算,全年消耗15.6万吨锌,22.6万吨二氧化锰,2080吨铜,2.7万吨氯化锌,7.9万吨氯化铵,4.3万吨碳棒。尽管先进的科技已给了我们正确的指向,但我国的电池污染现象仍不容乐观。目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下,久而久之,经过转化使电池腐烂,重金属溶出,既可能污染地下水体,又可能污染土壤,最终通过各种途径进入人的食物链。生物从环境中摄取的重金属经过食物链的生物放大作用,逐级在较高级的生物中成千上万倍地富集,然后经过食物链进入人的身体,在某些器官中积蓄造成慢性中毒,日本的水俣病就是汞中毒的典型案例。
新型固态锂金属电池可能会改变行业格局,这种电池的寿命有多长呢?
新型固态锂金属电池的优势就类似于手机快充,新型固态锂金属电池能够在短短的3分钟内充满电并且这一类的固态锂电池的使用寿命能够长达20年,所谓的新型固态锂金属电池与传统电动汽车市场上的锂电池有所区别,最大的区别就是储备电量多少的区别,其次就是设计结构的改变,新型固态锂金属电池采用的多层结构叠加,锂金属阳极叠加石墨涂层,再叠加不同固体电解质,最后再叠加锂金属阴极,这种结构的新型固态锂金属电池依托于固体电极及多层固体电解质,能在短时间能吸收大量电能并且循环使用的次数能够高达接近一万次。
所以新型固态锂金属电池能够很好的改善传统锂金属电池充电时间长使用寿命差的问题。而之所以不断的在研发新的锂金属电池,最终目的就是想要尽快改变全球当下以原油为驱动力的汽车,减少全球温室气体排放,能够最大限度的改变全球的能源使用结构,想要实现这一目标就需要改善传统新能源汽车市场上的锂金属电池的安全问题,截止到2022年9月份,半年左右的时间内新能源汽车自燃事件高达27起。
其中汽车动力电池引起自燃成为了主要事故原因,而造成汽车自燃的最大因素就是新能源技术并未完全成熟发展,近几年为了提倡环保减少碳排放,当地很多先关优惠政策频频出现,这就导致很多企业并非专业公司而为了获取优惠政策开始跨界生产,在加之当下部分违法企业为了尽快完成生产减少甚至简化了检验电池的相关措施。汽车市场上的新能源电动汽车销量依旧未呈下降趋势,所以为了避免后期汽车自燃伤亡事故的高频发生,需要不断的研发更加高性能、高安全度的锂金属电池,来满足汽车使用的能源结构。
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