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新能源汽車的電池技術

發布時間: 2021-06-21 02:40:59

新能源汽車哪種電池好

新能源汽車是指採用非常規的車用燃料作為動力來源(或使用常規的車用燃料、採用新型車載動力裝置),綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源電池則是新能源汽車所採用的動力裝置。

新能源汽車電池種類

一、鉛酸電池
鉛酸電池作為比較成熟的技術,因其成本較低,而且能夠高倍率放電,依然是唯一可供大批量生產的電動車用電池。北京奧運會時,有20輛使用鉛酸電池的電動汽車,為奧運會提供交通服務。

但是鉛酸電池的比能量、比功率和能量密度都很低,以此為動力源的電動車不可能擁有良好的車速及續航里程。

二、鎳鎘電池和鎳氫電池
雖然性能好於鉛酸電池,但含有重金屬,使用遺棄後對環境會造成污染。

鎳氫動力電池剛剛進入成熟期,是目前混合動力汽車所用電池體系中唯一被實際驗證並被商業化、規模化的電池體系,現有混合動力電池99%的市場份額為 鎳氫動力電池,商業化的代表是豐田的普銳斯。目前全球主要的汽車動力電池廠商主要有日本的PEVE和 Sanyo,PEVE占據全球Hybrid動力車用鎳氫電池85%的市場份額,目前主要的商業化的混合動力汽車如豐田的Prius、Alphard和 Estima,以及本田的Civic,Insight等均採用PEVE的鎳氫動力電池組。在我國,長安傑勛、奇瑞A5、一汽奔騰、通用君悅等品牌轎車已經 在示範運行,他們採用的也都是鎳氫電池,不過電池主要向國外采購,國內鎳氫電池在汽車上的運用仍處於研發匹配階段。

三、鋰電池。傳統的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池本身技術比較成熟,但它們用在汽車上作為動力電池則存在較大的問題。目前,越來越多的汽車廠家選擇採用鋰電池作為新能源汽車的動力電池。

因為鋰離子動力電池有以下優點:工作電壓高(是鎳鎘電池氫-鎳電池的3倍);比能量大(可達165WH/kg,是氫鎳電池的3倍);體積小;質量輕;循環壽命長;自放電率低;無記憶效應;無污染等。

當前許多知名的汽車製造商都致力於開發動力鋰電池汽車,如美國福特、克萊斯勒,日本豐田、三菱、日產、韓國現代、法國Courreges、Ventury等。而國內汽車製造商比亞迪、吉利、奇瑞、力帆、中興等車企也紛紛在自己的混合動力和純電動汽車中搭載動力鋰電池。

目前阻礙動力鋰離子電池發展的瓶頸是:安全性能和汽車動力電池的管理系統。安全性能方面,由於鋰離子動力電池具有能量密度大、工作溫度高、工作環境 惡劣等方面的原因,加上以人為本的安全理念,因此,用戶對電池的安全性提出了非常高的要求。汽車動力電池的管理系統方面,由於汽車動力電池的工作電壓是 12V或24V,而單個動力鋰離子電池的工作電壓是3.7V,因此必須由多個電池串聯而提高電壓,但由於電池難以做到完全均一的充放電,因此導致串聯的多 個電池組內的單個電池會出現充放電不平衡的狀況,電池會出現充電不足和過放電現象,而這種狀況會導致電池性能的急劇惡化,最終導致整組電池無法正常工作, 甚至報廢,從而大大影響電池的使用壽命和可靠性能。

四、磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池也是一種鋰電池,其比能量不到鈷酸鋰電池的一半,但是其安全性高,循環次數能達到2000次,放電穩定,價格便宜,成為車用動力新的選擇。

比亞迪提出的「鐵電池」,業界人士認為其為磷酸鐵鋰電池的可能性較大。

五、燃料電池
簡單地說,燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池,電就被奇妙地生產出來。它從外表上看有正負極和電解質等,像一個蓄電池,但實質上它不能「儲電」而是一個「發電廠」。

最有望用於汽車的是質子交換膜燃料電池。它的工作原理是:將氫氣送到負極,經過催化劑(鉑)的作用,氫原子中兩個電子被分離出來,這兩個電子在正極 的吸引下,經外部電路產生電流,失去電子的氫離子(質子)可穿過質子交換膜(即固體電解質),在正極與氧原子和電子重新結合為水。由於氧可以從空氣中獲 得,只要不斷給負極供應氫,並及時把水(蒸汽)帶走,燃料電池就可以不斷地提供電能。

因為燃料電池直接將燃料的化學能轉化為電能,中間不經過燃燒過程,因而不受卡諾循環的限制。目前燃料電池系統的燃料—電能轉換效率在45%~60%,而火力發電和核電的效率大約在30%~40%。

據中商產業研究院大資料庫數據顯示,8月國內新能源汽車產銷量分別為7.2萬輛和6.8萬輛,同比分別增長67.3%和76.3%;1-8月新能源汽車產銷量分別為34.6萬輛和32.0萬輛,同比分別增長33.5%和30.2%。新能源汽車產銷量雙雙增長,上下產業鏈均得到發展。其中,作為新能源汽車重要部分的動力電池也得到快速發展。據統計數據顯示,2017年8月國內新能源汽車鋰電池裝機量為2924.8Mwh;1-8月累計裝機量為8653.7Mwh。

8月國內新能源汽車市場中,純電動汽車的銷量占整體新能源汽車市場的八成以上。目前,國內新能源車型主要集中在新能源汽車、新能源客車、新能源物流車等領域。2017年1-8月動力電池裝機量情況如下。據統計數據顯示,8月,CATL動力電池裝機量排名第一,達1262.41Mwh,且為唯一一家裝機量超1000Mwh的企業。累計方面,1-8月動力電池裝機量第一的企業依然為CATL,累計裝機量為3265.7Mwh,占市場份額的28.2%。

發展趨勢

在發展新能源汽車電池上,鎳氫電池技術最成熟,未來3年內仍將是新能源車的主流,之後鎳氫電池技術將和磷酸鐵鋰、氫燃料電池三分天下,5年後將逐漸被鋰電池及燃料電池所取代。

② 新能源汽車的電池有啥技術含量,為何換電池那麼貴呢

換電池比換新車還要貴,這是大多數消費者對新能源汽車的第一認識。之所以有這種「深刻」印象,原因有很多,大抵有4點。

其一,電池的造價和售價確實很高,而且像新能源汽車這般動力系統占據整車成本如此高比例的車型,也是前所未有的。以三元鋰電池為例,從3年前約1200元/kWh以上的價格發展至今,也不過是降到了1050元/kWh左右。盡管動力電池的成本正在不斷壓縮,但要發展到和燃油車型相當的程度,依舊需要一定的時間。

有的朋友或許會說,如果電池本身沒有問題,而是由於事故導致電池損壞,需要維修或者更換,那該怎麼辦?其實只要車輛的保險買齊,這些問題完全可以交給保險解決,再不濟車損險也能兜底,因此不需要過分擔心。

③ 新能源汽車選電池有哪些標准

新能源汽車選電池的標准有耐用性、行駛路程、容量和充電速度等。
新能源汽車的動力電池種類非常多,常見的包括鋁空氣電池、鉛酸蓄電池、三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鎳氫電池等等,其中鋰電池是現階段技術較為成熟、性能較為穩定、應用最為廣泛的。在同體積重量下,三元鋰電池相比磷酸鐵鋰電池的容量更大,能量密度高,相對壽命也更長。動力電池組的安全性也是新能源汽車的最核心技術。

④ 新能源汽車技術是什麼

新能源汽是指採用新型動力系統,完全或主要依靠新型能源驅動的汽車。新能源汽車包括純電動汽車、增程式電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車、氫燃料汽車、其他新能源汽車等。

⑤ 新能源汽車的電池能量密度一般有多少

現在新能源汽車的電池有兩種,一種是磷酸鐵鋰電池。一種是三元鋰電池,它的能量密度都不同,一般在100左右。

⑥ 新能源汽車的核心技術有什麼

新能源汽車有四大關鍵技術,包括電池及管理技術、電機及其控制技術、整車控制技術、整車輕量化技術。
1、電池及其管理技術
新能源汽車的成敗關鍵仍然是電池。動力電池是電動汽車的動力源,電池選擇將直接關繫到整車的性能。電動汽車動力電池的主要性能指標是能量密度、功率密度和循環壽命等。
2、電機及其控制技術
電機是電動汽車動力的發起點。要求:(1)電機要頻繁的啟動/停止、加速/減速;(2)低速或爬坡時要求高轉矩;(3)高速行駛時要求低轉矩,並且變速范圍大以及交款的轉速范圍和轉矩范圍內都要有較高效率:;(4)工作可靠性高;(5)穩態精度高;(6)動態性能好且工作環境要求不苛刻。
電力驅動系統的主要功能是把蓄電池儲存的電能轉換為汽車行駛的動能,要使得電動汽車擁有良好使用性能,必須開發出合理的控制系統,使電機具備較高轉速及較大的調速范圍,足夠大的啟動轉矩,以及體積小、質量輕、效率高,動態制動強和能量回饋的能力。
電動汽車的電動機有多種控制模式。傳統的線性控制,如PID,不能滿足高性能電機驅動的苛刻要求。傳統的變頻變壓(VVVF)控制技術,不能使電機滿足所要求的驅動性能。非同步電機多採用矢量控制(FOC),是較好的控制方法。
僅供參考,希望對你有幫助,謝謝採納。

⑦ 新能源汽車的核心技術是什麼

新能源汽車的核心技術主要是指電池、電機和電控,即人們常說的「三電」系統。
電池,即新能源汽車的動力電池,它主要影響新能源汽車的續駛里程和充電速度。維信關注」優能工程師」,教你學會專業全面的新能源汽車維修,讓你的成長看得見。
當前,我國新能源汽車所使用的動力電池主要包括磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種。2018年起,我國新能源乘用車基本上開始使用能量密度更高的三元鋰電池,電動汽車的續駛里程從300公里步入如今的500公里時代,三元鋰電池功不可沒。目前,我國動力電池技術在世界上是領先的,據2017年資料顯示,全球排名前十的動力電池企業中,中國佔了7席。
電機主要影響新能源汽車的車速以及加速性能、爬坡性能與負載能力。電機一般可分為永磁同步電機和交流非同步電機,我國新能源汽車一般使用的是效率更高、可靠性更強、體積更小的永磁同步電機。目前,我國有五個電機品牌名列全球前十。電控系統是連接電機與電池的神經中樞,主要是對整車進行動態監控,及時反饋調整各項技術參數。電控系統主要包括電池管理系統(BMS)和電機管理系統。北汽新能源擁有完全知識產權的第三代超級電控技術EMD3.0,能夠檢測全車260個部件數據,對電池實時監控調節,在電池充放電過程中進行安全防護,異常情況自動預警以及低充電溫預加熱,可實現在零下35度環境正常啟動和充電。而比亞迪去年分布的IGBT4.0則是電機控制系統的核心元件,它是新能源汽車最核心的技術,其好壞直接影響電動車功率的釋放速度:直接控制直、交流電的轉換,同時對交流電機進行變頻控制,決定驅動系統的扭矩(直接影響汽車加速能力)、最大輸出功率(直接影響汽車最高時速)等。比亞迪IGBT被稱為新能源汽車的「中國芯」,它的研發成功,打破了歐洲和日本對此晶元的壟斷,有效降低了新能源汽車的造車成本和整車能耗。

⑧ 現在中國新能源汽車電池技術哪家最強

現在新能源汽車電池技術主要有三種,三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池,鈦酸鋰電池!中國的比亞迪是磷酸鐵鋰電池技術最成熟的,並且在國際上比亞迪的電池技術都是領先的。包括日本,德國等都在引進比亞迪的電池技術。

⑨ 新能源汽車電池材料有哪些

當前,新能源汽車動sou力電池屬鋰離子電池,其構造可分為suo正極材料、負極材料、電池隔膜、電解"優能工程師"液等幾部分。從正極材xue料上看,新能源汽車動qiche力電池大致可分為磷酸鐵鋰電池和weixiu三元鋰電池兩種。
所謂磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池,而三元鋰電池則是正極使用鎳鈷鋁或鎳鈷錳三種材料按一定比例搭配而成的鋰離子電池。
與磷酸鐵鋰電池相比,三元鋰電池最大的優勢就是能量密度高。它可以通過調整正極材料中鎳的佔比,來提高電池能量密度。在電動汽車把續駛里程作為主要技術參數的情況下,能量密度更高的三元鋰電池,已成為電動汽車動力電池的主要選擇,目前裝車量已達60%左右。2018年底,我國三元鋰電池電池單體電芯能量密度已達265Wh/kg,2019年寧德時代更是推出了能量密度高達304Wh/kg的811三元鋰電池。高能量密度三元鋰電池的使用,使我國主流電動汽車續駛里程達到400公里以上,部分車型續駛里程甚至高達500公里,有效緩解了電動汽車的里程焦慮。不過,高能量密度同時也帶來了高風險,它的穩定性相對較差,發生燃燒事故的可能性也較高。
磷酸鐵鋰電池也具有自身優勢。
1.循環壽命長。實驗室中,工程師以1C的充放電倍率持續不間斷地進行試驗,發現磷酸鐵鋰電池要經過2000次充電循環才會衰減到新電池狀態的80%,遠高於三元鋰電池的800次。
2.安全性能好。研究表明,磷酸鐵鋰電池在800℃的時候才會發生分解,且在面對撞擊、針刺、短路等情況時不會釋出氧分子,不會產生劇烈的燃燒,安全性能高;而三元鋰電池在300℃左右就會發生分解,燃燒的概率比磷酸鐵鋰電池更高。
3.製造成本低。磷酸鐵鋰電池電芯每瓦時的成本已降至0.7元以下,而三元鋰電池電芯成本依然在每瓦時0.9元左右。一個50kWh的動力電池包,使用磷酸鐵鋰電池電芯,成本可降低1萬元。
另外,磷酸鐵鋰電池不含重金屬,不會對環境造成污染,是一種綠色電池。
磷酸鐵鋰電池最大的弊端,就是能量密度低。當前,磷酸鐵鋰電池的能量密度最高只有180Wh/kg,普通產品的能量密度基本只有140Wh/kg。不過,前幾天,比亞迪宣布,將於明年推出的全新一代磷酸鐵鋰電池。新一代磷酸鐵鋰電池在能量密度上將與現行三元鋰電池持平,差不多可達210-270Wh/kg,將可使電動汽車續駛里程輕松突破400公里,完全能滿足用戶對續駛里程的要求,所以,磷酸鐵鋰電池此前的最大弊端將消失。

⑩ 新能源汽車的電池分類有哪些

新能源電動汽車電池種類大致歸為鉛酸電池、鎳氫電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池等幾大門類。

1、鉛酸電池

鉛酸電池成本低、低溫性好、性價比高;能量密度低、壽命短、體積大、安全性差。由於能量密度和使用壽命很低,作為動力的電動汽車無法擁有良好的車速和較高的續航里程,一般用於低速車。

2、鎳氫電池

鎳氫電池成本低、技術成熟、壽命長、耐用;能量密度低、體積大、電壓低、有電池記憶效應。雖然性能優於鉛酸電池,但是含有重金屬,遺棄後對環境造成污染。



3、錳酸鋰電池

錳酸鋰電池成本低、安全性和低溫性能好的正極材料,但是其材料本身並不太穩定,容易分解產生氣體,因此多用於和其它材料混合使用,以降低電芯成本,但其循環壽命衰減較快,容易發生鼓脹,高溫性能較差、壽命相對短,主要用於大中型號電芯,動力電池方面,其標稱電壓為3.7V。

4、磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰離子電池熱穩定佳、安全、成本低、壽命長,能量密度低、怕低溫。電池溫度處於500-600℃時,其內部化學成分才開始分解,並且穿刺、短路、高溫都不會燃燒或者爆炸,使用壽命也較長。但車輛續航里程一般,當溫度低於-5℃時,充電效率低,不適合北方在冬天充電的需求。

5、三元鋰電池

三元鋰離子電池能量密度高、循環壽命長、不懼低溫;高溫下穩定不足。能量密度可達最高,但高溫性相對較差,關於續航里程有要求的純電動汽車,其是主流方向,且適合北方天氣,低溫時電池更加穩定。

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