新能源汽車電池技術革命
㈠ 新能源汽車的技術創新
不久前,汽車評價記者有幸參加了中國電動汽車百人會舉辦的夏季論壇。此次論壇的主題是「安全保障與創新引領」,與會專家發表了熱情洋溢和頗有建樹的演講。汽車評價會適時做陸續報道,下面是科學技術部副部長陰和俊的講話摘錄。
新能源汽車正成為新一輪科技革命的重要載體。
低碳化、信息化、智能化是未來發展的方向,新能源汽車成為低碳化、信息化和智能化的最佳平台。
以電動汽車作為分布式儲能的終端,根據車輛使用情況進行電能反饋,提高電網的穩定性,推動風電、太陽能發電大規模接入電網,有利於實現電動汽車智能電網與可再生能源的融合發展。
面對新能源汽車帶來的重大發展機遇,各國市場均應從對能源結構調整、環境保護、培育面向未來的科技競爭優勢的高度,大力推動新能源汽車的發展。全球范圍內,自2010年以來,新能源汽車迎來快速發展的步伐,2011年—2015年全球新能源汽車年銷量增長迅猛,從5萬多輛增長到50萬輛,總保有量達到130萬輛的規模。2016年上半年,全球新能源汽車產銷持續保持快速的增長趨勢。
我國新能源汽車技術研發和產業化取得重大進展,技術創新取得顯著進步,產業化進程處於引領地位。
在國內企業、科研院所、高等院校等共同的努力下,我國新能源汽車技術研發取得重大進步,與國外先進水平的差距在不斷的縮小。
插電式混合動力乘用車技術取得明顯進展,部分產品性能指標處於國際領先水平,國內企業、比亞迪、上汽、廣汽等紛紛發力插電式、增程式混合動力汽車。客車電動化主要集中在城市應用領域及公交的電動化,無論是技術發展還是應用規模,均處於世界的領先水平。
關鍵零部件技術取得較大突破。磷酸鐵鋰動力電池單體的能量密度從2007年每公斤90瓦時,提高到接近每公斤140瓦時。三元材料動力電池單體的能量密度達到每公斤200瓦時,與國際水平基本同步。
大力推進新能源汽車技術創新發展。
從2015年下半年開始,科技部聯合財政部、工信部、發改委、國家標准委等部門,共同組織實施「十三五」國家重點研發計劃新能源汽車試點專項,深化充電驅動技術轉型戰略,加強「三縱三橫」技術研發的部署,從基礎科學問題、共性核心關鍵、動力系統技術、集成開發與示範四個層次,結合新能源汽車發展的趨勢,以及我國推廣應用的實際需求,重點對動力電池與電池的管理系統、電機驅動與電力電池總成、電動汽車智能化、燃料電池動力系統、插電增程式混合動力系統、純電動系統等六個方向進行研發部署,完善我國新能源汽車研發體系,升級新能源汽車技術平台,抓住新能源、新材料信息化科技帶來的新能源汽車新一輪技術變革的機遇,超前研發下一代技術。
㈡ 新能源汽車的高能動力電池技術有望做哪些提高
從探索改進電極及電池結構的設計方法、建立電池極化模型和模擬技術等方面入手,汽車動力電池的「瘦身健體」之旅仍在不斷推進:
汽車動力電池的儲能將有可能提高至400瓦時/公斤。
要讓電池變成「肌肉型男」,在獲得合理的正負極材料之餘,還需要設計出可行的加工工藝。
著力全新的鋰硫電池和鋰空氣電池的研究,它們的能量密度有望達到500瓦時/公斤。
被歐陽明高點名的科研項目獲得了國家重點研發計劃的支持,全名為「高比能動力電池的關鍵技術和相關基礎科學問題研究」,該研究基於研究團隊研製出的高容量富鋰錳基的正極材料,汽車動力電池的儲能將有可能提高至400瓦時/公斤。
近年來,在國家政策的大力扶持下,我國新能源汽車得到迅速普及,但「不敢去遠郊區縣」的「梗」至今難以理順。打破500公里的單次行程極限將大大推動電動汽車的推廣,然而汽車承載有限,如何在受限的體積內盡量多地儲備電能成為科研攻關的關鍵目標。
該項目負責人、北京大學教授夏定國表示:「要進一步提高鋰離子電池的能量密度, 正極材料的比容量是關鍵。」據夏定國介紹,針對正極材料的比容量,研究團隊在前期工作基礎上,深刻理解富鋰材料穩定性機制以及陰離子氧化還原的產生機理,通過調控陰離子氧化還原機制來實現富鋰材料性能的優化。
也就是說,團隊首先遇到的問題是:陰離子氧化還原能力受什麼「左右」?揭示這一規律將引導團隊接近並找到性能優良的電極。團隊還發現,在物質內部原子之間的幾何結構會影響電子的結構,從而影響陰離子氧化還原的能力,研究明確了結構和效能的關系,並希望通過結構的設計改善電極材料的電化學性能。
「提高正極材料中的含鋰量,讓更多的陰離子穩定參與氧化還原反應是一個重要途徑。」夏定國說,研製出高容量富鋰正極材料,為進一步提高動力電池的能量密度提供了可能。項目組除制備出了一種高容量的富鋰正極材料和兩種高容量、高穩定富鋰材料—碳復合材料外,還制備出了高容量的鋰電池負極材料。
要讓電池變成「肌肉型男」,在獲得合理的正負極材料之餘,還需要設計出可行的加工工藝。例如,富鋰化合物在電極中需要很好地分散開來,既保持在體系中60%以上的含量,又不凝結為塊狀。分散越均勻,可逆性越好,充放電效率越好。
目前該電池還需進一步完善,夏定國介紹,仍存在「枝晶鋰」制約新體系電池的進步及電池安全性這兩個關鍵問題。相關實驗顯示,10—50次循環使用之後,電壓衰減明顯,電極也不起作用了。
「枝晶鋰」是鋰離子電池採用液態電解質所特有的,鋰離子還原結晶成樹枝樣,並不斷生長,到一定程度可能會刺破隔膜,科學家目前正在從兩個角度尋求突破。一是包被塗層,二是研究固體電解質。
夏定國強調,「高能量密度鋰離子動力電池的發展有待於電極材料、電解液及高安全性途徑的發展,更有待於新的分析方法及電池制備技術進步」。
除了提高鋰離子電池的能量密度使其達到400瓦時/公斤外,項目組還將著力全新的鋰硫電池和鋰空氣電池的研究,它們的能量密度有望達到500瓦時/公斤。中國工程院院士陳立泉表示,鋰空氣電池是動力電池的發展方向之一,「現在大力發展的氫氧燃料電池,必須用金屬罐子保障氫氣使用時的安全,而鋰空氣電池(負極為空氣中的氧氣)只要一個榨菜袋子就可以了。從實用性、成本上來講鋰空氣電池也應該發展」。
㈢ 深度:2020年動力電池技術進化引發新能源市場變革
今天,通過各大動力電池廠及少數整車製造商的持續努力,在未來的兩年之中,電動汽車不論是在續航里程還是在充電效率、亦或是冬季低溫環境下性能保持等方面,將有發生非常巨大的變化。而在這些性能短板全部補齊之後,電動汽車與燃油汽車全面競爭的時代也將正式的拉開序幕。
至此,電動汽車目前的售價遠比同級別的燃油汽車價格貴很多,憑什麼跟燃油汽車直接競爭?關於這一點,筆者想說的是,全面競爭的開始一定是從高品牌附加值(比如說保時捷Taycan、特斯拉、賓士、寶馬、奧迪等等高溢價產品開始)開始與燃油汽車直接競爭,至於低價格的普及型產品要麼集中在營運性質車型上,要麼需要等到新能源汽車產業規模足夠大,整體成本能夠與燃油汽車抗衡的時候才會出現大面積替代的發生。
文/新能源情報網
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
㈣ 新能源對傳統汽車的革新體現技術的什麼
最明顯的就是:能源從石油變成了電啊,不過現在新能源還不成熟。主要是電池技術,還有電池消耗更換保障問題需要解決!
㈤ 刀片電池橫空出世,比亞迪再一次引領新能源汽車技術變革
初春化寒,連日的暖陽刺破了籠罩在公眾頭上的"陰霾",疫情的擴散受到了有效抑制,大家對未來更是充滿信心,股市也出現了明顯的復甦跡象。上周不少車企已經陸續復工,但要回到正常化生產與運營狀態還需要時日,不過,在技術研發層面大家開始暗暗較勁,加大投入,尤其是在新能源動力電池技術領域。2020年開年之際,動力電池的發展出現了巨大轉變,原先廣受青睞的三元鋰電池陷入安全瓶頸,而之前被忽視的磷酸鐵鋰電池又成為了市場的"香饃饃",在今年1月,比亞迪首先宣布3月份將會推出基於磷酸鐵鋰技術獨家研發的刀片電池,並將率先搭載於全新中大型新能源轎車比亞迪漢上。特斯拉之後也積極跟進,打算在model3上搭載無鈷的磷酸鐵鋰電池。
寫在最後:比亞迪刀片電池的到來絕對是動力電池的一次偉大變革,除了加速汽車電動化的步伐之外,磷酸鐵鋰電池技術會再次贏得市場的關注和認可。新能源汽車即將進入下一個技術升級浪潮的風口,市場在2019年遭遇衰退期後,很有可能厚積薄發迎來行業的"春天"。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
㈥ 新能源汽車對於傳統汽車來說,是革命還是創新
對於傳統的耗油汽車帶來的環境污染以及對不可再生能源的消耗,新能源汽車應運而生,是革命也是創新吧
㈦ 新能源汽車的發展歷程是什麼
1、第一階段:19世紀中期,1881年,第一輛使用鉛酸電池的電動汽車出現:
燃油汽車出現之前,純電動汽車早就開始應用。1900年,歐美出售的4200輛汽車中,40%是蒸汽機車,38%是電動汽車,剩下的22%才是燃油汽車。當時燃油車還在用外燃機技術,開起來噪音大,而且冒著黑煙,對於歐洲上層消費者來講並不是首選。原來燃油車也有黑歷史!
2、第二階段:20世紀初期,內燃機的發展,讓純電動汽車退出市場:
隨著發動機技術發展,啟動機的發明以及生產技術的提高,燃油車在這一階段形成了絕對的優勢。再對比電動汽車的充電的不便性,這一階段純電汽車退出了汽車市場。
3、第三階段:20世紀60年代,石油危機使人們又重新重視純電動汽車:
此時歐洲已經進入工業化中期,由於石油危機的出現,人們開始反思日益嚴重的環境問題,使人們重新審視純電動汽車。受到資本的推動,在那十幾年裡,電動汽車的驅動技術有了較大的發展,純電動汽車受到了越來越多的關注,小型電動汽車開始占據固定的市場,如高爾夫球場代步車。
(7)新能源汽車電池技術革命擴展閱讀:
關於新能源汽車,歐美各國在十九世紀中期就已經開始關注,並進行了相關探索,在氫燃料、生物燃料等技術方面也已經有產品推出。金融危機肆虐之下,節能環保新能源成為各個國家的戰略選擇。市場推廣方面,新能源汽車的產銷步入了快速發展的新階段。
政策規劃上,近年來,美、日、德等汽車工業強國先後發布了關於推動包括混合動力汽車在內的新能源汽車產業發展的國家計劃。
美國奧巴馬政府實施綠色新政,計劃到2015年普及100萬輛插電式混合動力電動汽車。日本把發展新能源汽車作為「低碳革命」的核心內容,並計劃到 2020年普及包括混合動力汽車在內的「下一代汽車」達到1350萬。
德國政府在2008年11月提出未來10年普及100萬輛插電式混合動力汽車和純電動汽車,並宣稱該計劃的實施,標志德國將進入新能源汽車時代。顯然,作為新能源汽車技術發展最早、最先進的美日歐國家成了新能源汽車產業發展的風向標,因此通過美日歐來了解新能源汽車產業發展現狀是必然選擇。
㈧ 現在中國新能源汽車電池技術哪家最強
NO.1、惠州比亞迪――行業龍頭
成立時間:2006年總部:廣東惠州
惠州比亞迪電池有限公司(以下簡稱「公司」)成立於2006年,是比亞迪股份有限公司旗下的子公司。其主要產品是方形磷酸鐵鋰動力電池,主要供給比亞迪旗下的秦、E6、K9等新能源汽車。
隨著比亞迪新能源汽車銷量的快速攀升,比亞迪電池產能已經出現供應緊張。比亞迪在惠州動力電池現有產能為1.6GWh/年,為保證新能源汽車訂單的及時交付,比亞迪准備進行擴大電池產能的計劃。
目前比亞迪正在深圳坑梓基地規劃6GWh/年產量的電池工廠,該工廠一期工程將於2014年9月份後逐步投產,年內至少新增產能1.5GWh。
NO.2、CATL――頂尖技術
成立時間:2011年總部:福建寧德
寧德時代新能源科技有限公司(CATL)成立於2011年,原為新能源科技集團(ATL)的動力電池分部,時代新能源(CATL)CEO曾毓群同時兼任新能源科技集團(ATL)總裁。2012年,以寧德為總部的時代新能源合資合作項目之一青海時代新能源科技有限公司在青海省西寧市注冊成功,公司注資1億元,主要從事動力鋰電池、儲能鋰電池等高新技術產品的研發、製造和銷售。
CATL現在寧德動力鋰電池年產能為3.8億Wh。同時青海時代新能源項目正在建設當中,青海項目一期工程規劃產能為年產15億Wh,其中4.6億Wh已經於近期投產,而整個一期工程將於2016年底完工。青海時代項目整體完工後,可年產50億Wh電池以及5萬噸鋰電池正極材料,預計整個建設周期為10年。
CATL動力電池的主要合作客戶是宇通、寶馬、一汽等。
NO.3、力神――實力雄厚
成立時間:1997年總部:天津
天津力神電池股份有限公司創立於1997年,大股東中海油新能源投資有限責任公司是中國海洋石油總公司直屬的全資二級子公司。天津力神的動力鋰電池公司前身是力神邁爾斯動力電池系統有限公司,力神邁爾斯成立於2009年,注冊資本為1億美元,股東為天津力神電池股份有限公司和美國CODA電動車公司,屬於中外合資企業。後來美國CODA於2013年破產倒閉,現在力神邁爾斯已經由天津力神全資控股。
公司現有動力電池產能約為1.5億AH,目前正在天津、武漢和青島三處擴建產能。天津基地計劃從1.5億AH擴建至3億AH,預計2014年內能投產。同時在武漢和青島都有新工廠正在建設,武漢和青島預計要到2015年中投產。
公司動力電池的主要合作客戶是天津公交集團、宇通、東風揚子江、一汽客車、康迪、江淮汽車等。