推進新能源汽車電池技術

A. 電池技術的提高與開發在新能源汽車發展方面的作用

電池的存電量和電池得充電效率對新能源汽車的發展都有非常重要和關鍵的影響

B. 新能源汽車電池技術的瓶頸在哪

鋰電池第一價格貴，鋰算是稀有金屬，價格降不下來，也就沒法大量普及，手機上一小塊還能行，做動力鋰也只是在小規模內還行，也就是電動工具上，電動汽車的大規模應用純粹扯淡，而且電動工具上主導的還是鎳鎘電池。

第二電池性能，鋰電池在各方面性能都很好，電容量大，充電接受率高，支持快速充電（普通鋰電池最大支持2C，動力鋰電池就更高了）但是有個致命弱點，就是過充過放性能不好，鋰電一次過充過放就能永久降低性能，一次嚴重的過充過放就能報廢，這就是為什麼要開發磷酸鐵鋰，磷酸鐵鋰比鋰離子電池要耐過充過放，但是很明顯電池容量降低，動力磷酸鐵鋰電池就比容量鋰電池容量小的多，打個比方，18650容量鋰電一般是2400mAH左右，最高見到過2800mAH，磷酸鐵鋰動力電池一般是1300mAH，最大也才1500mAH，容量差距快一半了。

第三電池組管理落後，因為鋰電池過充過放性能垃圾，而電池組放電有個特點就是，不均衡，有些電池放電完了，而有的還沒放完，繼續放電就會造成某些電池過放，甚至反極，降低容量，容量降低，那麼在下一次放電這種差距就會越來越大，所以電池在出廠的時候要配組，盡量把容量一致的放在一起，但是使用環境還是有細微差距，比如溫度，位置，電壓，電池性能等等都會造成差距變大，最後是個別電池失效導致整組報廢。現在關鍵的是要管理電池組放電，比如各種均衡器，來拉平單個電池，但是這種均衡是很復雜的，目前還沒有好的解決方案，不惜成本也許可以做到，但是僅限於實驗室。電池組均衡是世界級的難題！！！

第四充電，鋰電池支持快速充電，尤其是動力鋰電池，但是沒有快速電源，用普通的220V充電的話，電流大的驚人，以亞迪E6純電動汽車為例，電池類型為磷酸鐵鈷鋰電池，配置電池容量200Ah，標稱電壓316.8V（相當於96隻充電電壓3.3V左右的磷酸鐵鈷鋰電池單體串聯電壓）。正常的1C速度，用220V電壓時高壓側的電流就是287A，想快速充電比如2C，3C，電流還要翻倍，3C就是861A，什麼線可以承受？如果做慢速0.1C充電就是28.7A的電流，好吧你把車停在自己車庫，插上充電器慢充，10小時滿，電流也還有近30A，你家電線需要改造，小區內多幾個電動車，就要整體改造了，所以需要專用充電站，使用高壓進行快速充電，比如1Kv，這時電流就能降低到63A，3C速率是189A，加上是專用的充電站所以無影響，但是成本極高，需要專業人員來給你插頭，這可不是家用220V想插就插，高電壓大電流，需要經過培訓的人員才能接線，高壓對汽車本身和充電器都是一種考驗~~~
電動車行駛的時候放電速率一般不高，很難超過1C，比如一輛車充滿電可以跑200公里，你可以在一個小時內把電用完，跑夠200公里？電動車使用動力鋰電就是為了快速充電，因為動力電池充放電速率都很高，3C速率可以在15分鍾內充80%，普通電池不支持這種高速率充電~~~

以上4大問題，鋰電池過充過放性能可以提升，電池組的管理也就不突出了，那麼還有充電問題，解決充電了就要解決價格，反正是困難重重，國外目前還都是在實驗室，還都在試水階段，現在國內遍地都是鋰電池廠生產磷酸鐵鋰，給誰用？純粹的泡沫！！！
能解決實際問題就是燃料電池，相對來說，燃料的能量比還是高於普通化學電池，就是現在還不成熟，不能大規模商用~~~~

C. 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」。

D. 提升電池技術 新能源汽車銷量才能大增

[汽車之家資訊]?近日由工信部主辦的「工信沙龍」上，就新能源汽車前景、未來充電與換電模式、如何更多依靠市場的力量解決產業發展難題等問題進行了探討。並且隨著《新能源汽車產業發展規劃(2021~2035年)》發布，其新能源產業發展的路線圖日漸明晰。

從市場結構上看，今年新能源汽車個人消費比例大幅提升，接近70%，而兩年前是20%。在非限行城市，購買比重達到了60%。從市場驅動因素上來看，這說明消費者對新能源汽車的接受度越來越高。」據測算，今年新能源汽車銷量預計為130萬輛，初步估計明年新能源汽車產銷的增速會超過30%以上，意味著2021年的銷量會達到180萬輛。

2021年新能源汽車銷量增長的原因有四點：一是多年來對新能源汽車整個產業鏈的培育，使各個環節供應鏈的培育逐步成熟；二是在政府部門相關政策可預期的情況下，消費者對新能源汽車逐步從認識、認知到理解，整個新能源汽車產品也在逐步成熟；三是有關企業通過創新研發和生產准備，能逐步提供豐富和多元化的新能源汽車產品，來滿足市場需求；四是新能源汽車的使用環境也在逐步優化和改進。

那麼在未來，加速降低新能源車成本，滿足更多消費者需求，這才是行業可持續發展的關鍵因素。此外，純電動車的電池是提升競爭力的關鍵，新能源汽車電池問題一直是各方關注的焦點，從2009年起就有充電、換電之爭。目前新能源汽車的車電分離和換電模式已經有很多的應用案例，我國已具備開展車電分離和換電模式試點的基本條件。另外，提升動力電池性能，也是未來新能源汽車在動力能源性能提升方面需要加強的地方，目前動力電池企業開始紛紛通過動力電池技術的創新提升競爭力。

編輯點評：

現在里程焦慮的問題，一直在困擾著新能源車的車主用戶，一到冬天就減少里程，給很多人的出行增添了不便。另外，新能源車因為電池性能在逐年遞減，這也使得此類車型的二手車殘值率異常低下。所以在未來解決電池技術問題才是發展電動車的關鍵，這樣才能提升新能源車在市場上的產品競爭力。（消息來源：第一財經；編譯/汽車之家畢業）

E. 新能源汽車電池技術 什麼時候突破

如果局限於化學電池的思路，人類到滅亡那天也突破不了能量密度的極限。
為什麼！打個比喻，一間體積一定的屋子，只能一人拎一桶水（設一桶水不佔用空間）進屋，如何裝更多的水？答案，用小孩子拎水，因為小孩子個頭小，同等房間內，能裝更多個孩子，就能裝進更多個水桶。
為什麼用鋰做電池？大家背背元素周期表，化學電池，每千克（相當於房子）原子數最多的就是鋰，每個鋰原子（每個孩子）提供一個有用的電子，鋰電極電位又高，所以用鋰做電池。大家已經把這些基本理論玩透了，愛迪生當年發明鉛蓄電池時，想到了鋰，但受當時技術條件限制，鋰太活潑沒法穩定反應，鋰制備量也小，只好選用了鉛作為化學電池主料。
但化學電池必須還要有電解質這些，電解質雖然是輔助功能，但是屬於必備物質。金屬電極、電解質共同參與，才能完成電子轉移利用的過程。算上這些，化學電池的能量密度下降了很大塊。理論上，能量密度最大是鋰空氣。因為它理論上和空氣中的氧氣反應，完成電子轉移利用的過程。它一點電解質不用嗎？不可能。而且鋰和空氣中的二氧化碳、氮氣都發生反應，所以只能用氧氣瓶，算來算去，所謂的鋰空電池能量密度實驗室只能到1度電每公斤。對了，還有鋁空、鎂空，它們可都是市面上有商品出售的，現有的鋁空電池能量密度1度電每公斤。為什麼不用在汽車上，有人說鋁空是一次性電池，不能充電。那不簡單，每個市建一個電解鋁廠，就近不就好了嗎。關鍵問題沒人說，電池不像人想的那樣，想放多少電，瞬間就能放多少。電池的另一個關鍵指標，功率密度，鋁空、鎂空都不高。如果要鋁空要釋放能夠驅動電動汽車快速奔跑的功率，要把4噸左右的鋁空電池裝在車上，這樣的汽車誰要啊！前段時間，有條外國新聞，鋁空有能讓汽車續航2000公里的電量，翻譯後就直接成了能讓汽車續航2000公里。這個汽車是能讓汽車以20公里左右的時速跑2000公里，這樣的汽車白給你，你都不要。有1千萬挺爽，銀行一天只允許你取10萬，那隻能呵呵！對了，一般原子孩子只能拎一桶水，鋁孩子能拎3桶，這也是鋁空理論能量密度僅次於鋰空的基本道理。
還有鋰電的硅電極，硅鋰一反應，體積膨大3倍，電極碎了，那個人能鑽進原子裡面，用手把它復原嗎？吹噓的固態鋰電池，能量密度大，還能快充。液體快充還沒解決，固體就能快充了。化學電池，必然發生化學反應，化學反應怎麼快，加熱、催化劑，那個能在電池上實施。
煤、石油、可燃冰再多又怎樣，太陽沒到熄滅那天，人類使用的化學燃料製造的溫室效先把自己弄死了。

F. 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。

G. 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。