新能源汽车的电池技术
① 新能源汽车哪种电池好
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源电池则是新能源汽车所采用的动力装置。
新能源汽车电池种类
一、铅酸电池
铅酸电池作为比较成熟的技术,因其成本较低,而且能够高倍率放电,依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。北京奥运会时,有20辆使用铅酸电池的电动汽车,为奥运会提供交通服务。
但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低,以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。
二、镍镉电池和镍氢电池
虽然性能好于铅酸电池,但含有重金属,使用遗弃后对环境会造成污染。
镍氢动力电池刚刚进入成熟期,是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,现有混合动力电池99%的市场份额为 镍氢动力电池,商业化的代表是丰田的普锐斯。目前全球主要的汽车动力电池厂商主要有日本的PEVE和 Sanyo,PEVE占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85%的市场份额,目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard和 Estima,以及本田的Civic,Insight等均采用PEVE的镍氢动力电池组。在我国,长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经 在示范运行,他们采用的也都是镍氢电池,不过电池主要向国外采购,国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。
三、锂电池。传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟,但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。目前,越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。
因为锂离子动力电池有以下优点:工作电压高(是镍镉电池氢-镍电池的3倍);比能量大(可达165WH/kg,是氢镍电池的3倍);体积小;质量轻;循环寿命长;自放电率低;无记忆效应;无污染等。
当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车,如美国福特、克莱斯勒,日本丰田、三菱、日产、韩国现代、法国Courreges、Ventury等。而国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中搭载动力锂电池。
目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是:安全性能和汽车动力电池的管理系统。安全性能方面,由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境 恶劣等方面的原因,加上以人为本的安全理念,因此,用户对电池的安全性提出了非常高的要求。汽车动力电池的管理系统方面,由于汽车动力电池的工作电压是 12V或24V,而单个动力锂离子电池的工作电压是3.7V,因此必须由多个电池串联而提高电压,但由于电池难以做到完全均一的充放电,因此导致串联的多 个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况,电池会出现充电不足和过放电现象,而这种状况会导致电池性能的急剧恶化,最终导致整组电池无法正常工作, 甚至报废,从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。
四、磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池也是一种锂电池,其比能量不到钴酸锂电池的一半,但是其安全性高,循环次数能达到2000次,放电稳定,价格便宜,成为车用动力新的选择。
比亚迪提出的“铁电池”,业界人士认为其为磷酸铁锂电池的可能性较大。
五、燃料电池
简单地说,燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是:将氢气送到负极,经过催化剂(铂)的作用,氢原子中两个电子被分离出来,这两个电子在正极 的吸引下,经外部电路产生电流,失去电子的氢离子(质子)可穿过质子交换膜(即固体电解质),在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获 得,只要不断给负极供应氢,并及时把水(蒸汽)带走,燃料电池就可以不断地提供电能。
因为燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能,中间不经过燃烧过程,因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%~60%,而火力发电和核电的效率大约在30%~40%。
据中商产业研究院大数据库数据显示,8月国内新能源汽车产销量分别为7.2万辆和6.8万辆,同比分别增长67.3%和76.3%;1-8月新能源汽车产销量分别为34.6万辆和32.0万辆,同比分别增长33.5%和30.2%。新能源汽车产销量双双增长,上下产业链均得到发展。其中,作为新能源汽车重要部分的动力电池也得到快速发展。据统计数据显示,2017年8月国内新能源汽车锂电池装机量为2924.8Mwh;1-8月累计装机量为8653.7Mwh。
8月国内新能源汽车市场中,纯电动汽车的销量占整体新能源汽车市场的八成以上。目前,国内新能源车型主要集中在新能源汽车、新能源客车、新能源物流车等领域。2017年1-8月动力电池装机量情况如下。据统计数据显示,8月,CATL动力电池装机量排名第一,达1262.41Mwh,且为唯一一家装机量超1000Mwh的企业。累计方面,1-8月动力电池装机量第一的企业依然为CATL,累计装机量为3265.7Mwh,占市场份额的28.2%。
发展趋势
在发展新能源汽车电池上,镍氢电池技术最成熟,未来3年内仍将是新能源车的主流,之后镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料电池三分天下,5年后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。
② 新能源汽车的电池有啥技术含量,为何换电池那么贵呢
换电池比换新车还要贵,这是大多数消费者对新能源汽车的第一认识。之所以有这种“深刻”印象,原因有很多,大抵有4点。
其一,电池的造价和售价确实很高,而且像新能源汽车这般动力系统占据整车成本如此高比例的车型,也是前所未有的。以三元锂电池为例,从3年前约1200元/kWh以上的价格发展至今,也不过是降到了1050元/kWh左右。尽管动力电池的成本正在不断压缩,但要发展到和燃油车型相当的程度,依旧需要一定的时间。
有的朋友或许会说,如果电池本身没有问题,而是由于事故导致电池损坏,需要维修或者更换,那该怎么办?其实只要车辆的保险买齐,这些问题完全可以交给保险解决,再不济车损险也能兜底,因此不需要过分担心。
③ 新能源汽车选电池有哪些标准
新能源汽车选电池的标准有耐用性、行驶路程、容量和充电速度等。
新能源汽车的动力电池种类非常多,常见的包括铝空气电池、铅酸蓄电池、三元锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池等等,其中锂电池是现阶段技术较为成熟、性能较为稳定、应用最为广泛的。在同体积重量下,三元锂电池相比磷酸铁锂电池的容量更大,能量密度高,相对寿命也更长。动力电池组的安全性也是新能源汽车的最核心技术。
④ 新能源汽车技术是什么
新能源汽是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、氢燃料汽车、其他新能源汽车等。
⑤ 新能源汽车的电池能量密度一般有多少
现在新能源汽车的电池有两种,一种是磷酸铁锂电池。一种是三元锂电池,它的能量密度都不同,一般在100左右。
⑥ 新能源汽车的核心技术有什么
新能源汽车有四大关键技术,包括电池及管理技术、电机及其控制技术、整车控制技术、整车轻量化技术。
1、电池及其管理技术
新能源汽车的成败关键仍然是电池。动力电池是电动汽车的动力源,电池选择将直接关系到整车的性能。电动汽车动力电池的主要性能指标是能量密度、功率密度和循环寿命等。
2、电机及其控制技术
电机是电动汽车动力的发起点。要求:(1)电机要频繁的启动/停止、加速/减速;(2)低速或爬坡时要求高转矩;(3)高速行驶时要求低转矩,并且变速范围大以及交款的转速范围和转矩范围内都要有较高效率:;(4)工作可靠性高;(5)稳态精度高;(6)动态性能好且工作环境要求不苛刻。
电力驱动系统的主要功能是把蓄电池储存的电能转换为汽车行驶的动能,要使得电动汽车拥有良好使用性能,必须开发出合理的控制系统,使电机具备较高转速及较大的调速范围,足够大的启动转矩,以及体积小、质量轻、效率高,动态制动强和能量回馈的能力。
电动汽车的电动机有多种控制模式。传统的线性控制,如PID,不能满足高性能电机驱动的苛刻要求。传统的变频变压(VVVF)控制技术,不能使电机满足所要求的驱动性能。异步电机多采用矢量控制(FOC),是较好的控制方法。
仅供参考,希望对你有帮助,谢谢采纳。
⑦ 新能源汽车的核心技术是什么
新能源汽车的核心技术主要是指电池、电机和电控,即人们常说的“三电”系统。
电池,即新能源汽车的动力电池,它主要影响新能源汽车的续驶里程和充电速度。维信关注”优能工程师”,教你学会专业全面的新能源汽车维修,让你的成长看得见。
当前,我国新能源汽车所使用的动力电池主要包括磷酸铁锂电池和三元锂电池两种。2018年起,我国新能源乘用车基本上开始使用能量密度更高的三元锂电池,电动汽车的续驶里程从300公里步入如今的500公里时代,三元锂电池功不可没。目前,我国动力电池技术在世界上是领先的,据2017年资料显示,全球排名前十的动力电池企业中,中国占了7席。
电机主要影响新能源汽车的车速以及加速性能、爬坡性能与负载能力。电机一般可分为永磁同步电机和交流异步电机,我国新能源汽车一般使用的是效率更高、可靠性更强、体积更小的永磁同步电机。目前,我国有五个电机品牌名列全球前十。电控系统是连接电机与电池的神经中枢,主要是对整车进行动态监控,及时反馈调整各项技术参数。电控系统主要包括电池管理系统(BMS)和电机管理系统。北汽新能源拥有完全知识产权的第三代超级电控技术EMD3.0,能够检测全车260个部件数据,对电池实时监控调节,在电池充放电过程中进行安全防护,异常情况自动预警以及低充电温预加热,可实现在零下35度环境正常启动和充电。而比亚迪去年分布的IGBT4.0则是电机控制系统的核心元件,它是新能源汽车最核心的技术,其好坏直接影响电动车功率的释放速度:直接控制直、交流电的转换,同时对交流电机进行变频控制,决定驱动系统的扭矩(直接影响汽车加速能力)、最大输出功率(直接影响汽车最高时速)等。比亚迪IGBT被称为新能源汽车的“中国芯”,它的研发成功,打破了欧洲和日本对此芯片的垄断,有效降低了新能源汽车的造车成本和整车能耗。
⑧ 现在中国新能源汽车电池技术哪家最强
现在新能源汽车电池技术主要有三种,三元锂电池,磷酸铁锂电池,钛酸锂电池!中国的比亚迪是磷酸铁锂电池技术最成熟的,并且在国际上比亚迪的电池技术都是领先的。包括日本,德国等都在引进比亚迪的电池技术。
⑨ 新能源汽车电池材料有哪些
当前,新能源汽车动sou力电池属锂离子电池,其构造可分为suo正极材料、负极材料、电池隔膜、电解"优能工程师"液等几部分。从正极材xue料上看,新能源汽车动qiche力电池大致可分为磷酸铁锂电池和weixiu三元锂电池两种。
所谓磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,而三元锂电池则是正极使用镍钴铝或镍钴锰三种材料按一定比例搭配而成的锂离子电池。
与磷酸铁锂电池相比,三元锂电池最大的优势就是能量密度高。它可以通过调整正极材料中镍的占比,来提高电池能量密度。在电动汽车把续驶里程作为主要技术参数的情况下,能量密度更高的三元锂电池,已成为电动汽车动力电池的主要选择,目前装车量已达60%左右。2018年底,我国三元锂电池电池单体电芯能量密度已达265Wh/kg,2019年宁德时代更是推出了能量密度高达304Wh/kg的811三元锂电池。高能量密度三元锂电池的使用,使我国主流电动汽车续驶里程达到400公里以上,部分车型续驶里程甚至高达500公里,有效缓解了电动汽车的里程焦虑。不过,高能量密度同时也带来了高风险,它的稳定性相对较差,发生燃烧事故的可能性也较高。
磷酸铁锂电池也具有自身优势。
1.循环寿命长。实验室中,工程师以1C的充放电倍率持续不间断地进行试验,发现磷酸铁锂电池要经过2000次充电循环才会衰减到新电池状态的80%,远高于三元锂电池的800次。
2.安全性能好。研究表明,磷酸铁锂电池在800℃的时候才会发生分解,且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子,不会产生剧烈的燃烧,安全性能高;而三元锂电池在300℃左右就会发生分解,燃烧的概率比磷酸铁锂电池更高。
3.制造成本低。磷酸铁锂电池电芯每瓦时的成本已降至0.7元以下,而三元锂电池电芯成本依然在每瓦时0.9元左右。一个50kWh的动力电池包,使用磷酸铁锂电池电芯,成本可降低1万元。
另外,磷酸铁锂电池不含重金属,不会对环境造成污染,是一种绿色电池。
磷酸铁锂电池最大的弊端,就是能量密度低。当前,磷酸铁锂电池的能量密度最高只有180Wh/kg,普通产品的能量密度基本只有140Wh/kg。不过,前几天,比亚迪宣布,将于明年推出的全新一代磷酸铁锂电池。新一代磷酸铁锂电池在能量密度上将与现行三元锂电池持平,差不多可达210-270Wh/kg,将可使电动汽车续驶里程轻松突破400公里,完全能满足用户对续驶里程的要求,所以,磷酸铁锂电池此前的最大弊端将消失。
⑩ 新能源汽车的电池分类有哪些
新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池等几大门类。
1、铅酸电池
铅酸电池成本低、低温性好、性价比高;能量密度低、寿命短、体积大、安全性差。由于能量密度和使用寿命很低,作为动力的电动汽车无法拥有良好的车速和较高的续航里程,一般用于低速车。
2、镍氢电池
镍氢电池成本低、技术成熟、寿命长、耐用;能量密度低、体积大、电压低、有电池记忆效应。虽然性能优于铅酸电池,但是含有重金属,遗弃后对环境造成污染。
3、锰酸锂电池
锰酸锂电池成本低、安全性和低温性能好的正极材料,但是其材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,因此多用于和其它材料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀,高温性能较差、寿命相对短,主要用于大中型号电芯,动力电池方面,其标称电压为3.7V。
4、磷酸铁锂电池
磷酸铁锂离子电池热稳定佳、安全、成本低、寿命长,能量密度低、怕低温。电池温度处于500-600℃时,其内部化学成分才开始分解,并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或者爆炸,使用寿命也较长。但车辆续航里程一般,当温度低于-5℃时,充电效率低,不适合北方在冬天充电的需求。
5、三元锂电池
三元锂离子电池能量密度高、循环寿命长、不惧低温;高温下稳定不足。能量密度可达最高,但高温性相对较差,关于续航里程有要求的纯电动汽车,其是主流方向,且适合北方天气,低温时电池更加稳定。