新能源汽车电池技术革命
㈠ 新能源汽车的技术创新
不久前,汽车评价记者有幸参加了中国电动汽车百人会举办的夏季论坛。此次论坛的主题是“安全保障与创新引领”,与会专家发表了热情洋溢和颇有建树的演讲。汽车评价会适时做陆续报道,下面是科学技术部副部长阴和俊的讲话摘录。
新能源汽车正成为新一轮科技革命的重要载体。
低碳化、信息化、智能化是未来发展的方向,新能源汽车成为低碳化、信息化和智能化的最佳平台。
以电动汽车作为分布式储能的终端,根据车辆使用情况进行电能反馈,提高电网的稳定性,推动风电、太阳能发电大规模接入电网,有利于实现电动汽车智能电网与可再生能源的融合发展。
面对新能源汽车带来的重大发展机遇,各国市场均应从对能源结构调整、环境保护、培育面向未来的科技竞争优势的高度,大力推动新能源汽车的发展。全球范围内,自2010年以来,新能源汽车迎来快速发展的步伐,2011年—2015年全球新能源汽车年销量增长迅猛,从5万多辆增长到50万辆,总保有量达到130万辆的规模。2016年上半年,全球新能源汽车产销持续保持快速的增长趋势。
我国新能源汽车技术研发和产业化取得重大进展,技术创新取得显著进步,产业化进程处于引领地位。
在国内企业、科研院所、高等院校等共同的努力下,我国新能源汽车技术研发取得重大进步,与国外先进水平的差距在不断的缩小。
插电式混合动力乘用车技术取得明显进展,部分产品性能指标处于国际领先水平,国内企业、比亚迪、上汽、广汽等纷纷发力插电式、增程式混合动力汽车。客车电动化主要集中在城市应用领域及公交的电动化,无论是技术发展还是应用规模,均处于世界的领先水平。
关键零部件技术取得较大突破。磷酸铁锂动力电池单体的能量密度从2007年每公斤90瓦时,提高到接近每公斤140瓦时。三元材料动力电池单体的能量密度达到每公斤200瓦时,与国际水平基本同步。
大力推进新能源汽车技术创新发展。
从2015年下半年开始,科技部联合财政部、工信部、发改委、国家标准委等部门,共同组织实施“十三五”国家重点研发计划新能源汽车试点专项,深化充电驱动技术转型战略,加强“三纵三横”技术研发的部署,从基础科学问题、共性核心关键、动力系统技术、集成开发与示范四个层次,结合新能源汽车发展的趋势,以及我国推广应用的实际需求,重点对动力电池与电池的管理系统、电机驱动与电力电池总成、电动汽车智能化、燃料电池动力系统、插电增程式混合动力系统、纯电动系统等六个方向进行研发部署,完善我国新能源汽车研发体系,升级新能源汽车技术平台,抓住新能源、新材料信息化科技带来的新能源汽车新一轮技术变革的机遇,超前研发下一代技术。
㈡ 新能源汽车的高能动力电池技术有望做哪些提高
从探索改进电极及电池结构的设计方法、建立电池极化模型和仿真技术等方面入手,汽车动力电池的“瘦身健体”之旅仍在不断推进:
汽车动力电池的储能将有可能提高至400瓦时/公斤。
要让电池变成“肌肉型男”,在获得合理的正负极材料之余,还需要设计出可行的加工工艺。
着力全新的锂硫电池和锂空气电池的研究,它们的能量密度有望达到500瓦时/公斤。
被欧阳明高点名的科研项目获得了国家重点研发计划的支持,全名为“高比能动力电池的关键技术和相关基础科学问题研究”,该研究基于研究团队研制出的高容量富锂锰基的正极材料,汽车动力电池的储能将有可能提高至400瓦时/公斤。
近年来,在国家政策的大力扶持下,我国新能源汽车得到迅速普及,但“不敢去远郊区县”的“梗”至今难以理顺。打破500公里的单次行程极限将大大推动电动汽车的推广,然而汽车承载有限,如何在受限的体积内尽量多地储备电能成为科研攻关的关键目标。
该项目负责人、北京大学教授夏定国表示:“要进一步提高锂离子电池的能量密度, 正极材料的比容量是关键。”据夏定国介绍,针对正极材料的比容量,研究团队在前期工作基础上,深刻理解富锂材料稳定性机制以及阴离子氧化还原的产生机理,通过调控阴离子氧化还原机制来实现富锂材料性能的优化。
也就是说,团队首先遇到的问题是:阴离子氧化还原能力受什么“左右”?揭示这一规律将引导团队接近并找到性能优良的电极。团队还发现,在物质内部原子之间的几何结构会影响电子的结构,从而影响阴离子氧化还原的能力,研究明确了结构和效能的关系,并希望通过结构的设计改善电极材料的电化学性能。
“提高正极材料中的含锂量,让更多的阴离子稳定参与氧化还原反应是一个重要途径。”夏定国说,研制出高容量富锂正极材料,为进一步提高动力电池的能量密度提供了可能。项目组除制备出了一种高容量的富锂正极材料和两种高容量、高稳定富锂材料—碳复合材料外,还制备出了高容量的锂电池负极材料。
要让电池变成“肌肉型男”,在获得合理的正负极材料之余,还需要设计出可行的加工工艺。例如,富锂化合物在电极中需要很好地分散开来,既保持在体系中60%以上的含量,又不凝结为块状。分散越均匀,可逆性越好,充放电效率越好。
目前该电池还需进一步完善,夏定国介绍,仍存在“枝晶锂”制约新体系电池的进步及电池安全性这两个关键问题。相关实验显示,10—50次循环使用之后,电压衰减明显,电极也不起作用了。
“枝晶锂”是锂离子电池采用液态电解质所特有的,锂离子还原结晶成树枝样,并不断生长,到一定程度可能会刺破隔膜,科学家目前正在从两个角度寻求突破。一是包被涂层,二是研究固体电解质。
夏定国强调,“高能量密度锂离子动力电池的发展有待于电极材料、电解液及高安全性途径的发展,更有待于新的分析方法及电池制备技术进步”。
除了提高锂离子电池的能量密度使其达到400瓦时/公斤外,项目组还将着力全新的锂硫电池和锂空气电池的研究,它们的能量密度有望达到500瓦时/公斤。中国工程院院士陈立泉表示,锂空气电池是动力电池的发展方向之一,“现在大力发展的氢氧燃料电池,必须用金属罐子保障氢气使用时的安全,而锂空气电池(负极为空气中的氧气)只要一个榨菜袋子就可以了。从实用性、成本上来讲锂空气电池也应该发展”。
㈢ 深度:2020年动力电池技术进化引发新能源市场变革
今天,通过各大动力电池厂及少数整车制造商的持续努力,在未来的两年之中,电动汽车不论是在续航里程还是在充电效率、亦或是冬季低温环境下性能保持等方面,将有发生非常巨大的变化。而在这些性能短板全部补齐之后,电动汽车与燃油汽车全面竞争的时代也将正式的拉开序幕。
至此,电动汽车目前的售价远比同级别的燃油汽车价格贵很多,凭什么跟燃油汽车直接竞争?关于这一点,笔者想说的是,全面竞争的开始一定是从高品牌附加值(比如说保时捷Taycan、特斯拉、奔驰、宝马、奥迪等等高溢价产品开始)开始与燃油汽车直接竞争,至于低价格的普及型产品要么集中在营运性质车型上,要么需要等到新能源汽车产业规模足够大,整体成本能够与燃油汽车抗衡的时候才会出现大面积替代的发生。
文/新能源情报网
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
㈣ 新能源对传统汽车的革新体现技术的什么
最明显的就是:能源从石油变成了电啊,不过现在新能源还不成熟。主要是电池技术,还有电池消耗更换保障问题需要解决!
㈤ 刀片电池横空出世,比亚迪再一次引领新能源汽车技术变革
初春化寒,连日的暖阳刺破了笼罩在公众头上的"阴霾",疫情的扩散受到了有效抑制,大家对未来更是充满信心,股市也出现了明显的复苏迹象。上周不少车企已经陆续复工,但要回到正常化生产与运营状态还需要时日,不过,在技术研发层面大家开始暗暗较劲,加大投入,尤其是在新能源动力电池技术领域。2020年开年之际,动力电池的发展出现了巨大转变,原先广受青睐的三元锂电池陷入安全瓶颈,而之前被忽视的磷酸铁锂电池又成为了市场的"香馍馍",在今年1月,比亚迪首先宣布3月份将会推出基于磷酸铁锂技术独家研发的刀片电池,并将率先搭载于全新中大型新能源轿车比亚迪汉上。特斯拉之后也积极跟进,打算在model3上搭载无钴的磷酸铁锂电池。
写在最后:比亚迪刀片电池的到来绝对是动力电池的一次伟大变革,除了加速汽车电动化的步伐之外,磷酸铁锂电池技术会再次赢得市场的关注和认可。新能源汽车即将进入下一个技术升级浪潮的风口,市场在2019年遭遇衰退期后,很有可能厚积薄发迎来行业的"春天"。
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㈥ 新能源汽车对于传统汽车来说,是革命还是创新
对于传统的耗油汽车带来的环境污染以及对不可再生能源的消耗,新能源汽车应运而生,是革命也是创新吧
㈦ 新能源汽车的发展历程是什么
1、第一阶段:19世纪中期,1881年,第一辆使用铅酸电池的电动汽车出现:
燃油汽车出现之前,纯电动汽车早就开始应用。1900年,欧美出售的4200辆汽车中,40%是蒸汽机车,38%是电动汽车,剩下的22%才是燃油汽车。当时燃油车还在用外燃机技术,开起来噪音大,而且冒着黑烟,对于欧洲上层消费者来讲并不是首选。原来燃油车也有黑历史!
2、第二阶段:20世纪初期,内燃机的发展,让纯电动汽车退出市场:
随着发动机技术发展,启动机的发明以及生产技术的提高,燃油车在这一阶段形成了绝对的优势。再对比电动汽车的充电的不便性,这一阶段纯电汽车退出了汽车市场。
3、第三阶段:20世纪60年代,石油危机使人们又重新重视纯电动汽车:
此时欧洲已经进入工业化中期,由于石油危机的出现,人们开始反思日益严重的环境问题,使人们重新审视纯电动汽车。受到资本的推动,在那十几年里,电动汽车的驱动技术有了较大的发展,纯电动汽车受到了越来越多的关注,小型电动汽车开始占据固定的市场,如高尔夫球场代步车。
(7)新能源汽车电池技术革命扩展阅读:
关于新能源汽车,欧美各国在十九世纪中期就已经开始关注,并进行了相关探索,在氢燃料、生物燃料等技术方面也已经有产品推出。金融危机肆虐之下,节能环保新能源成为各个国家的战略选择。市场推广方面,新能源汽车的产销步入了快速发展的新阶段。
政策规划上,近年来,美、日、德等汽车工业强国先后发布了关于推动包括混合动力汽车在内的新能源汽车产业发展的国家计划。
美国奥巴马政府实施绿色新政,计划到2015年普及100万辆插电式混合动力电动汽车。日本把发展新能源汽车作为“低碳革命”的核心内容,并计划到 2020年普及包括混合动力汽车在内的“下一代汽车”达到1350万。
德国政府在2008年11月提出未来10年普及100万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车,并宣称该计划的实施,标志德国将进入新能源汽车时代。显然,作为新能源汽车技术发展最早、最先进的美日欧国家成了新能源汽车产业发展的风向标,因此通过美日欧来了解新能源汽车产业发展现状是必然选择。
㈧ 现在中国新能源汽车电池技术哪家最强
NO.1、惠州比亚迪――行业龙头
成立时间:2006年总部:广东惠州
惠州比亚迪电池有限公司(以下简称“公司”)成立于2006年,是比亚迪股份有限公司旗下的子公司。其主要产品是方形磷酸铁锂动力电池,主要供给比亚迪旗下的秦、E6、K9等新能源汽车。
随着比亚迪新能源汽车销量的快速攀升,比亚迪电池产能已经出现供应紧张。比亚迪在惠州动力电池现有产能为1.6GWh/年,为保证新能源汽车订单的及时交付,比亚迪准备进行扩大电池产能的计划。
目前比亚迪正在深圳坑梓基地规划6GWh/年产量的电池工厂,该工厂一期工程将于2014年9月份后逐步投产,年内至少新增产能1.5GWh。
NO.2、CATL――顶尖技术
成立时间:2011年总部:福建宁德
宁德时代新能源科技有限公司(CATL)成立于2011年,原为新能源科技集团(ATL)的动力电池分部,时代新能源(CATL)CEO曾毓群同时兼任新能源科技集团(ATL)总裁。2012年,以宁德为总部的时代新能源合资合作项目之一青海时代新能源科技有限公司在青海省西宁市注册成功,公司注资1亿元,主要从事动力锂电池、储能锂电池等高新技术产品的研发、制造和销售。
CATL现在宁德动力锂电池年产能为3.8亿Wh。同时青海时代新能源项目正在建设当中,青海项目一期工程规划产能为年产15亿Wh,其中4.6亿Wh已经于近期投产,而整个一期工程将于2016年底完工。青海时代项目整体完工后,可年产50亿Wh电池以及5万吨锂电池正极材料,预计整个建设周期为10年。
CATL动力电池的主要合作客户是宇通、宝马、一汽等。
NO.3、力神――实力雄厚
成立时间:1997年总部:天津
天津力神电池股份有限公司创立于1997年,大股东中海油新能源投资有限责任公司是中国海洋石油总公司直属的全资二级子公司。天津力神的动力锂电池公司前身是力神迈尔斯动力电池系统有限公司,力神迈尔斯成立于2009年,注册资本为1亿美元,股东为天津力神电池股份有限公司和美国CODA电动车公司,属于中外合资企业。后来美国CODA于2013年破产倒闭,现在力神迈尔斯已经由天津力神全资控股。
公司现有动力电池产能约为1.5亿AH,目前正在天津、武汉和青岛三处扩建产能。天津基地计划从1.5亿AH扩建至3亿AH,预计2014年内能投产。同时在武汉和青岛都有新工厂正在建设,武汉和青岛预计要到2015年中投产。
公司动力电池的主要合作客户是天津公交集团、宇通、东风扬子江、一汽客车、康迪、江淮汽车等。