推进新能源汽车电池技术

A. 电池技术的提高与开发在新能源汽车发展方面的作用

电池的存电量和电池得充电效率对新能源汽车的发展都有非常重要和关键的影响

B. 新能源汽车电池技术的瓶颈在哪

锂电池第一价格贵，锂算是稀有金属，价格降不下来，也就没法大量普及，手机上一小块还能行，做动力锂也只是在小规模内还行，也就是电动工具上，电动汽车的大规模应用纯粹扯淡，而且电动工具上主导的还是镍镉电池。

第二电池性能，锂电池在各方面性能都很好，电容量大，充电接受率高，支持快速充电（普通锂电池最大支持2C，动力锂电池就更高了）但是有个致命弱点，就是过充过放性能不好，锂电一次过充过放就能永久降低性能，一次严重的过充过放就能报废，这就是为什么要开发磷酸铁锂，磷酸铁锂比锂离子电池要耐过充过放，但是很明显电池容量降低，动力磷酸铁锂电池就比容量锂电池容量小的多，打个比方，18650容量锂电一般是2400mAH左右，最高见到过2800mAH，磷酸铁锂动力电池一般是1300mAH，最大也才1500mAH，容量差距快一半了。

第三电池组管理落后，因为锂电池过充过放性能垃圾，而电池组放电有个特点就是，不均衡，有些电池放电完了，而有的还没放完，继续放电就会造成某些电池过放，甚至反极，降低容量，容量降低，那么在下一次放电这种差距就会越来越大，所以电池在出厂的时候要配组，尽量把容量一致的放在一起，但是使用环境还是有细微差距，比如温度，位置，电压，电池性能等等都会造成差距变大，最后是个别电池失效导致整组报废。现在关键的是要管理电池组放电，比如各种均衡器，来拉平单个电池，但是这种均衡是很复杂的，目前还没有好的解决方案，不惜成本也许可以做到，但是仅限于实验室。电池组均衡是世界级的难题！！！

第四充电，锂电池支持快速充电，尤其是动力锂电池，但是没有快速电源，用普通的220V充电的话，电流大的惊人，以亚迪E6纯电动汽车为例，电池类型为磷酸铁钴锂电池，配置电池容量200Ah，标称电压316.8V（相当于96只充电电压3.3V左右的磷酸铁钴锂电池单体串联电压）。正常的1C速度，用220V电压时高压侧的电流就是287A，想快速充电比如2C，3C，电流还要翻倍，3C就是861A，什么线可以承受？如果做慢速0.1C充电就是28.7A的电流，好吧你把车停在自己车库，插上充电器慢充，10小时满，电流也还有近30A，你家电线需要改造，小区内多几个电动车，就要整体改造了，所以需要专用充电站，使用高压进行快速充电，比如1Kv，这时电流就能降低到63A，3C速率是189A，加上是专用的充电站所以无影响，但是成本极高，需要专业人员来给你插头，这可不是家用220V想插就插，高电压大电流，需要经过培训的人员才能接线，高压对汽车本身和充电器都是一种考验~~~
电动车行驶的时候放电速率一般不高，很难超过1C，比如一辆车充满电可以跑200公里，你可以在一个小时内把电用完，跑够200公里？电动车使用动力锂电就是为了快速充电，因为动力电池充放电速率都很高，3C速率可以在15分钟内充80%，普通电池不支持这种高速率充电~~~

以上4大问题，锂电池过充过放性能可以提升，电池组的管理也就不突出了，那么还有充电问题，解决充电了就要解决价格，反正是困难重重，国外目前还都是在实验室，还都在试水阶段，现在国内遍地都是锂电池厂生产磷酸铁锂，给谁用？纯粹的泡沫！！！
能解决实际问题就是燃料电池，相对来说，燃料的能量比还是高于普通化学电池，就是现在还不成熟，不能大规模商用~~~~

C. 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”。

D. 提升电池技术 新能源汽车销量才能大增

[汽车之家资讯]?近日由工信部主办的“工信沙龙”上，就新能源汽车前景、未来充电与换电模式、如何更多依靠市场的力量解决产业发展难题等问题进行了探讨。并且随着《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》发布，其新能源产业发展的路线图日渐明晰。

从市场结构上看，今年新能源汽车个人消费比例大幅提升，接近70%，而两年前是20%。在非限行城市，购买比重达到了60%。从市场驱动因素上来看，这说明消费者对新能源汽车的接受度越来越高。”据测算，今年新能源汽车销量预计为130万辆，初步估计明年新能源汽车产销的增速会超过30%以上，意味着2021年的销量会达到180万辆。

2021年新能源汽车销量增长的原因有四点：一是多年来对新能源汽车整个产业链的培育，使各个环节供应链的培育逐步成熟；二是在政府部门相关政策可预期的情况下，消费者对新能源汽车逐步从认识、认知到理解，整个新能源汽车产品也在逐步成熟；三是有关企业通过创新研发和生产准备，能逐步提供丰富和多元化的新能源汽车产品，来满足市场需求；四是新能源汽车的使用环境也在逐步优化和改进。

那么在未来，加速降低新能源车成本，满足更多消费者需求，这才是行业可持续发展的关键因素。此外，纯电动车的电池是提升竞争力的关键，新能源汽车电池问题一直是各方关注的焦点，从2009年起就有充电、换电之争。目前新能源汽车的车电分离和换电模式已经有很多的应用案例，我国已具备开展车电分离和换电模式试点的基本条件。另外，提升动力电池性能，也是未来新能源汽车在动力能源性能提升方面需要加强的地方，目前动力电池企业开始纷纷通过动力电池技术的创新提升竞争力。

编辑点评：

现在里程焦虑的问题，一直在困扰着新能源车的车主用户，一到冬天就减少里程，给很多人的出行增添了不便。另外，新能源车因为电池性能在逐年递减，这也使得此类车型的二手车残值率异常低下。所以在未来解决电池技术问题才是发展电动车的关键，这样才能提升新能源车在市场上的产品竞争力。（消息来源：第一财经；编译/汽车之家毕业）

E. 新能源汽车电池技术 什么时候突破

如果局限于化学电池的思路，人类到灭亡那天也突破不了能量密度的极限。
为什么！打个比喻，一间体积一定的屋子，只能一人拎一桶水（设一桶水不占用空间）进屋，如何装更多的水？答案，用小孩子拎水，因为小孩子个头小，同等房间内，能装更多个孩子，就能装进更多个水桶。
为什么用锂做电池？大家背背元素周期表，化学电池，每千克（相当于房子）原子数最多的就是锂，每个锂原子（每个孩子）提供一个有用的电子，锂电极电位又高，所以用锂做电池。大家已经把这些基本理论玩透了，爱迪生当年发明铅蓄电池时，想到了锂，但受当时技术条件限制，锂太活泼没法稳定反应，锂制备量也小，只好选用了铅作为化学电池主料。
但化学电池必须还要有电解质这些，电解质虽然是辅助功能，但是属于必备物质。金属电极、电解质共同参与，才能完成电子转移利用的过程。算上这些，化学电池的能量密度下降了很大块。理论上，能量密度最大是锂空气。因为它理论上和空气中的氧气反应，完成电子转移利用的过程。它一点电解质不用吗？不可能。而且锂和空气中的二氧化碳、氮气都发生反应，所以只能用氧气瓶，算来算去，所谓的锂空电池能量密度实验室只能到1度电每公斤。对了，还有铝空、镁空，它们可都是市面上有商品出售的，现有的铝空电池能量密度1度电每公斤。为什么不用在汽车上，有人说铝空是一次性电池，不能充电。那不简单，每个市建一个电解铝厂，就近不就好了吗。关键问题没人说，电池不像人想的那样，想放多少电，瞬间就能放多少。电池的另一个关键指标，功率密度，铝空、镁空都不高。如果要铝空要释放能够驱动电动汽车快速奔跑的功率，要把4吨左右的铝空电池装在车上，这样的汽车谁要啊！前段时间，有条外国新闻，铝空有能让汽车续航2000公里的电量，翻译后就直接成了能让汽车续航2000公里。这个汽车是能让汽车以20公里左右的时速跑2000公里，这样的汽车白给你，你都不要。有1千万挺爽，银行一天只允许你取10万，那只能呵呵！对了，一般原子孩子只能拎一桶水，铝孩子能拎3桶，这也是铝空理论能量密度仅次于锂空的基本道理。
还有锂电的硅电极，硅锂一反应，体积膨大3倍，电极碎了，那个人能钻进原子里面，用手把它复原吗？吹嘘的固态锂电池，能量密度大，还能快充。液体快充还没解决，固体就能快充了。化学电池，必然发生化学反应，化学反应怎么快，加热、催化剂，那个能在电池上实施。
煤、石油、可燃冰再多又怎样，太阳没到熄灭那天，人类使用的化学燃料制造的温室效先把自己弄死了。

F. 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。

G. 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。