鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:925次 | 2021年05月25日
新能源汽車的電池知多少?
新能源汽車動(dòng)力來源和動(dòng)力鋰電池技術(shù)
新能源汽車類型是由新能源汽車的動(dòng)力來源決定的,目前主流新能源汽車重要有五大動(dòng)力來源,包括采用單一蓄電池作為儲(chǔ)能的動(dòng)力源、利用氫氣和空氣中的氧作為儲(chǔ)能的動(dòng)力源、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽動(dòng)力源等等,但每種動(dòng)力都有自己的優(yōu)缺點(diǎn),所以總體來講,新能源汽車動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)正處于探索階段。
按照其自身屬性劃分,動(dòng)力鋰電池一般分為鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池,鋰離子電池具有更高的能力密度和性能,在新能源汽車上使用較多。鋰離子電池重要包括磷酸鐵鋰離子電池、錳酸鋰離子電池、鈷酸鋰離子電池以及三元鋰離子電池。
新能源汽車類型-動(dòng)力來源-優(yōu)缺點(diǎn)
1.純電動(dòng)類
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
采用單一蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源,通過電池向電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電能,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。技術(shù)相對(duì)簡單成熟,但蓄電池單位重量儲(chǔ)存的能量較少,購買價(jià)格高。
2.混合動(dòng)力類
由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的耽擱驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的車輛??砂雌骄栌玫墓β蚀_定內(nèi)燃機(jī)最大功率,發(fā)動(dòng)機(jī)體積小,能耗低,污染小,內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作,電池能夠持續(xù)充電,行駛可以像普通汽車相同。但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。
3.燃料動(dòng)力電池
利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的用途下,在燃料動(dòng)力電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)的電能作為重要?jiǎng)恿υ?。零排放,減少了溫室氣體的排放,但成本高。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
4.氫發(fā)動(dòng)機(jī)
以氫發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源,能夠?qū)崿F(xiàn)零排放,但氫成本過高,不易儲(chǔ)存運(yùn)輸。
5.其他類別
使用超級(jí)電容器、飛輪等高效儲(chǔ)能。充電時(shí)間短,功率密度大,使用壽命長,經(jīng)濟(jì)環(huán)保,但能量密度低,很難滿足整車需求。
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世界各國動(dòng)力鋰電池的發(fā)展
2006年以前,全球新能源汽車的動(dòng)力發(fā)展方向處于搖擺不定的階段,各國對(duì)新能源汽車的發(fā)展動(dòng)力來源不確定,重點(diǎn)大多放在氫燃料動(dòng)力電池。日本重要將重點(diǎn)放在氫動(dòng)力,美國重要將重點(diǎn)放在氫燃料動(dòng)力電池,歐盟重要將重點(diǎn)放在生物電池、氫燃料動(dòng)力電池,我國則重要在于摸索、含義階段。
從2007年-2011年,全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了大力補(bǔ)貼扶持階段,各國確定了發(fā)展戰(zhàn)略,將重點(diǎn)放在鋰離子電池。從組織形式來看,在歐美日等發(fā)達(dá)國家,新能源汽車整車公司和車用動(dòng)力鋰電池公司的合作較為密切,其中,日韓新能源整車公司實(shí)行和動(dòng)力鋰電池公司聯(lián)合開發(fā)的形式,歐美則以向動(dòng)力鋰電池公司提出采購定制的需求為主。我國新能源整車公司則重要通過自研、合資、外購等三種形式獲取。
美國:2013年一月,能源部所屬的能源效率及可再生辦公室公布電動(dòng)汽車無處不在大挑戰(zhàn)藍(lán)圖,聚焦動(dòng)力鋰電池、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)開發(fā),在電池領(lǐng)域預(yù)計(jì)到2020年完成125美元/kWh,250Wh/kg,400Wh/h,2000W/kg,新概念鋰離子電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)性能倍增,成本大幅降低。
德國:德國制定了國家電驅(qū)動(dòng)平臺(tái)計(jì)劃,通過電池?zé)羲邪l(fā)項(xiàng)目推動(dòng)在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域建立單體電池及電池系統(tǒng)的生產(chǎn)量力,預(yù)計(jì)到2025年,電池系統(tǒng)提及能量密度實(shí)現(xiàn)倍增,達(dá)到280-300Wh/L,電池系統(tǒng)的成本降至200美元/kWh一下。
日本:日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省牽頭制定了較為詳細(xì)的動(dòng)力鋰電池研發(fā)路線圖和行動(dòng)計(jì)劃,重點(diǎn)對(duì)鋰離子電池單體、模塊、標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)項(xiàng)目的設(shè)置。2013年,其公布了二次電池的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),預(yù)計(jì)到2020年前功率型電池功率密度達(dá)到255W/kg,能量密度達(dá)到200Wh/kg,使用壽命延長至10-15年,價(jià)格為0.2美元/Wh;能量型電池功率密度達(dá)到1500W/kg,能量密度達(dá)到250Wh/kg,使用壽命延長至10-15年。
韓國:韓國的知識(shí)經(jīng)濟(jì)部大力支持新能源汽車用鋰離子電池的研發(fā)工作,著重對(duì)鋰離子動(dòng)力鋰電池單體、模塊、系統(tǒng)及關(guān)鍵原材料等進(jìn)行攻關(guān)研究。
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我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
在全球新能源動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,中日韓三國在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了絕對(duì)位置,有著較為成熟的技術(shù),已與一批動(dòng)力鋰電池公司開發(fā)出了滿足代表性新能源公司需求的產(chǎn)品,并形成了較大配套規(guī)模。
我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展方向,三元鋰離子電池在乘用車領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。從2014年至2017年,我國動(dòng)力鋰電池總配套量實(shí)現(xiàn)了十倍上升。隨著多項(xiàng)動(dòng)力鋰電池回收政策的出臺(tái),我國或開啟增量市場。但是,我國動(dòng)力鋰電池的發(fā)展速度較為緩慢,雖然產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,但優(yōu)質(zhì)產(chǎn)量較少,電池的尺寸挑戰(zhàn)較大,電池的安全性問題還存在隱患。
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我國動(dòng)力鋰電池技術(shù)發(fā)展路徑的規(guī)劃
近年來,在消費(fèi)者需求及相關(guān)部門的政策法規(guī)推動(dòng)下,安全、長壽命、高比能量的動(dòng)力鋰電池已成為產(chǎn)業(yè)需求的主流,我國在動(dòng)力鋰電池方面的規(guī)劃層層深入,新能源車動(dòng)力鋰電池回收體系也正在加速成形,這意味著新能源汽車動(dòng)力鋰電池市場將進(jìn)入新的發(fā)展階段。
在保證安全性的前提下,提升能量密度、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品一致性,是動(dòng)力鋰電池行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的話題,我國也規(guī)劃出了具體的發(fā)展路線。