新能源汽车锂电池的论文

1、目前中国的新能源电动汽车的动力单元主要采用锂离子电池,其优缺点是什么

新能源汽车的优点有：

1、新能源汽车环保

新能源汽车采用的主要是非燃油动力装置，不需要燃烧汽油、柴油等，而是采用清洁能源，比如：电力、太阳能、氢气等。这样，就减少了二氧化碳等气体的排放，从而达到保护环境的目的。

2、新能源汽车不用限号出行

因为环境污染严重，为了减轻环境压力，很多城市都采用汽车限号的方式，限制私家车的出行。但是，新能源汽车几乎是零污染、零排放，所以也就不在限号范围内，更方便出行。

3、效率高。

一般新能源汽车采用新技术，新结构，使它的效率更高。

新能源汽车的缺点有：

1、充电难、充电慢

因为现在新能源汽车暂未普及，因此很多城市或地区都缺少供新能源汽车充电的充电桩，所以给汽车充电不太方便。除此之外，新能源汽车动力装置系统并不是很成熟，充电比较慢，一般需要数小时，这就不太方便。

2、续航里程较短。对于采用电力的新能源汽车来说，汽车电池的蓄电量有限，所以汽车持续行驶的里程也会受限，一般不能进行较长距离的行驶。

3、售后服务还不成熟

新能源汽车作为汽车行业的“新星”，各方面都还在摸索、改善中，对于新能源汽车的售后维修，尚没有很多熟练的维修人员，不能及时维修，这就给车主带来很大不便。

2、锂电池发展对新能源汽车的影响

能源汽车销量逐年增长，对于锂电池的需求量也在不断扩张。以2014年数据为例，按照锂离子电池展动力电池20%的渗透率来计算，锂离子电池市场规模约为1.50万组，按照每组动力锂离子电池均价为5万元，市场总额约为7.48亿元。作为核心部件的锂电池迎来发展的大好良机，同时迎来了产业发展瓶颈。
而且锂电池企业面临上游原材料不足、成本迅速上升的困境。锂电池原材料中最重要的碳酸锂，遭到市场炒作，使得价格迅速上游，半年内涨幅达到两倍。碳酸锂在锂电池的原材料成本占比中超过了50%的比例，因此碳酸锂价格半年内飙升两倍，锂电池总成本就相应上涨20%。
上游原材料供应不足，以及新能源汽车发展加大了市场需求量，导致了锂电池价格出现上扬，除此之外，人为因素同样不可忽视，市场专业投机力量介入，机构抱团乘机炒作，使得锂电池现货大涨。
尽管上涨幅度过快过大，但锂电池的发展前景依然被看好，尤其是今年国内新能源汽车保持快速发展，锂电池需求仍可能处于供不应求的状态，国内的锂电池企业将继续致力于扩产工作。
前瞻产业研究院综合未来行业下游发展情况，以及国家相关产业政策的影响，依据锂电池市场规模的历史数据，采用多项式拟合预测2015-2020年中国锂电池的市场规模，预计到2017年锂电池行业市场达到2300亿元左右，到2020年行业市场规模将达到6000亿元左右，锂电池行业市场仍有较大的上涨空间，未来前景乐观

3、新能源汽车锂电池为什么会爆炸

以锂电池作为储能装置的新能源汽车，目前已经成为了市场主流。然而，随着新能源汽车的推广和应用，锂电池自燃的问题和汽车使用安全已经成为大家担心的问题。
锂是世界上最活泼的金属。锂离子电池体积小容量密度高，高能量密度的特性让其成为电动汽车的首选。锂离子电池在工作中是利用锂离子得失电子和迁移聚集来实现电能的储存的。
在电池充电时，正极里的锂原子会丧失电子成为锂离子，产生电势差。电解介质中的锂离子在电势差的作用下，向负极迁移聚集。放电时，整个程序倒过来。整个工作过程是由电极内的锂金属得失和电解液中的电子、锂离子的迁移来共同完成的。
然而，锂的化学特性太活泼。锂金属暴露在空气中，会与氧气产生激烈的氧化反应，从而产生燃烧、爆炸。
因此，在锂电池的实际应用中，科学家们千方百计地防止电解液中的锂离子向锂金属转化，并把金属锂锁在石墨或锂化合物中，人们常常听说的，磷酸铁锂、钴酸锂就是储存锂原子的材料。OFweek新能源汽车网为您解答1

4、新能源汽车的“高能动力电池技术”可以在哪些方面提高？

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”。

5、新能源汽车的动力电池都有哪些有什么好处？

有锂动力电池，镍氢充电电池，燃料电池等。
（1）锂动力电池
锂铁电池是2000年后由美国永备公司所推出来并得到成功市场化的新型绿色高能化学电源，在应用于需要的高能量高功率电源的电子设备和电动玩具方面，显示了非常优越的性能.在中等放电电流以上时，锂铁电池的放电时间可达碱锰电池的6倍左右；而与镍氢电池相比，其放电电压平台，储存时间具有显著优势。
（2）镍氢充电电池
利用镍氢电池可快速充放电过程，当汽车高速行驶时，发电机所发的电可储存在车载的镍氢电池中，当车低速行驶时，通常会比高速行驶状态消耗大量的汽油，因此为了节省汽油，此时可以利用车载的镍氢电池驱动电动机来代替内燃机工作，这样既保证了汽车正常行驶，又节省了大量的汽油。
（3）燃料电池
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，他的正极是氧电极,负极是氢或碳氢化合物或乙醇等燃料电极。催化剂在正极催化氧的还原反应，从外电路向氧电极反应部位传导电子；在负极催化燃料的氧化反应，从反应部位向外电路传导电子。

6、新能源汽车三元锂电池究竟安全与否

目前应用在新能源汽车领域的锂离子动力电池，也是我们能买到的纯电动汽车所使用的电池主要分为磷酸铁锂电池(比亚e6、腾势)、三元锂电池(特斯拉、北汽EV200、江淮iEV5)、锰酸锂电池(启辰晨风)几个类别。

从电池本身的技术层面来讲，虽然三元锂电池要比其两款主流的动力电池能量密度大，价格也相对低廉，但是其安全性在客观上要低于磷酸铁锂电池与锰酸锂电池。
三元材料的脱氧温度是200℃，放热能量超过800J/g，在内部短路、电池外壳损坏的情况下，很容易引发燃烧、爆炸等安全事故。当然，客观上的参数不代
表现实中的情况，即使是使用磷酸铁锂电池的车辆也曾因为电路系统故障而发生自燃，而且前一阵子还有一辆燃油车在撞上电动汽车后起火燃烧的例子。更多：http://nev.ofweek.com/

7、新能源汽车使用的锂电池和铅酸电池，哪个性价比会更高？

首先我们从能量密度来看，目前铅酸电池的能量密度大约在50—70wh/g，而锂电池能量密度一般为200—260wh/g，这也就意味着，在电池重量相同的情况下，锂电池的放电效率更高，而且续航能力也就更强一些。就目前市场表现来看，消费者对于续航能力强的新能源车型需求量还是比较大的，所以在这一方面锂电池占据完全优势。

一般来说目前的锂电池较为流行的是三元锂电池和铁锂电池。一般来说三元锂电池循环次数大约能够达到1000次以上，而铁锂电池的循环次数则能达到2000次。但是铅酸电池的循环次数只有300-350次左右，所以说锂电池的使用寿命大约是铅酸电池的3-6倍左右。对于电动汽车来说，如果使用铅酸电池，那么两三年就需要更换一次电池了，而使用锂电池汽车的寿命也就会相应的延长。

电动汽车之所以会产生自燃以及爆炸现象，大多数都是由于电池充放电造成。而铅酸电池如果充电时间过长，就会产生大量的氢气和氧气，这些气体如果不及时排出，在遇到明火时就会产生爆炸，这也是非常危险的。而目前市场上的大多数铅酸电池，其实都没有过充保护，也就是说一旦充电过度就很有可能发生危险，在这方面锂电池相对要更加安全一些。

综合来看，铅酸电池虽然在各个性能方面都不如锂电池，但是胜在价格比较便宜而且耐用性比较高，不过目前来说，锂电池的发展潜力比起铅酸电池来说要更高一些，作为新能源汽车的动力来源也是非常合适的。

8、结合中国汽车企业的现状，谈中国新能源汽车的发展战略。1000字以上的论文

战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶
2010年10月18日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》规划到2020年，新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。发改委随后在对有关决定解读时指出，新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系，必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前，要充分发挥社会各方面的积极性，以产业联盟系列化为途径，着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术，加速形成知识产权，推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。而有关规划实际上已经将中国新能源汽车10年内的发展目标定为全球第一。若这一规划成真，中国汽车企业将有望通过新能源汽车的跨越发展一举登上全球汽车产业的王者宝座。
2009年9月，我国在联合国气候变化峰会上提出，争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右。同年12月，我国在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年，我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。这意味着未来10年我国节能减排任务艰巨。我国工业能耗大约占70%，而汽车是工业能耗大户，我国每年新增石油需求的2/3用于交通运输业。截至2010年10月，全国机动车保有量约1.99亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车（价格按每车10万元计算），则整个市场规模将高达20万亿元（这还未考虑到出口）。因此，发展新能源汽车不但有助于节能减排目标的实现，同时也代表了汽车产业的发展方向，其市场空间极其惊人。
根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，到2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆，动力电池产能约达到100亿瓦时。
此外，根据《节能与新能源汽车产业规划》，到2015年我国新能源汽车将初步实现产业化，动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化；纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上；到2020年，我国新能源汽车实现产业化，新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一，其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆；以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一，年产销量达到1500万辆。
因此，我国新能源汽车产业即将面临爆发期，可以预计该产业中将会涌现出许多高速成长的企业，而这些企业也将会在资本市场获得良好的表现，极具投资价值。
新能源汽车产业政策支持全面加强
现代电动汽车一般可分为三类：纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。近些年在传统混合动力汽车的基础上，又衍生出一种外接充电式（Plug-In）混合动力汽车（PHEV）。目前全世界各国对电动汽车都非常重视，许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。
我国对新能源汽车产业支持政策由来已久。“十五”期间，投入8.8亿元设立电动汽车重大科技专项，并取得重要进展，形成了“三纵三横”的研发布局，基本形成电动汽车自主开发的技术平台。所谓“三纵”是指开发燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车；“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池。此外，电动汽车也被列入我国“863”计划12 个重大专项之一。
目前我国汽车产业支持政策包括两个方面：一是鼓励节能环保和小排量汽车，减少现有汽车能源消耗和排放；二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式（plug-in）混合动力车和纯电动车。支持政策的走向是：
（1）一揽子政策推动整个产业发展、补贴范围扩展到私人购车领域
节能与新能源汽车产业发展规划和一揽子扶持政策将于近期上报国务院审议，如审议通过，最快年内有望实施。一揽子扶持政策将从研发生产、市场推广、售后服务和回收利用等各个环节入手，制订产业政策、财政政策、税收政策、投融资政策等。我国还准备设立国家层面的节能与新能源汽车研发与产业化专项，重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。这将是我国第一次针对一个产业提出一揽子扶持政策。
近期我国对新能源汽车的补贴范围从对公交、公务、市政、邮政等政府采购补贴逐步扩展到对私人购买新能源汽车进行补贴。
2009年1月，国家启动“十城千车” 节能与新能源汽车示范推广试点，计划用3年左右的时间，每年发展10个城市，每个城市推出1000辆新能源汽车，首批列入了13个城市。09年底试点城市由13个扩大到20个，选择5个城市对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。
2010年5月，政府在全国范围内开展“节能产品惠民工程”，消费者在6月18日之后，每购买一辆节能型汽车，将获得3000元的补贴。6月，出台对于私人购买新能源汽车补贴办法，对满足支持条件的新能源汽车，按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆；纯电动乘用车最高补助6万元/辆。
（2）通过补贴扶持和引导新能源汽车产业链整体的发
展，并重点支持关键环节
新能源汽车的补贴政策通过规定补助范围、对象，并需要满足一系列的支持条件，来引导试点城市建立相关配套设施和示范推广工作。通过《推荐车型目录》和国家标准，来引导申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品，提高和保证产品性能参数，重点扶持具备一定产能规模和完善售后服务体系，具有自主知识产权的企业。
目前，发改委正在修订《产业结构调整指导目录（2010年本）》，在鼓励类产品中，新增新能源汽车关键零部件。其中包括电池管理系统、电机管理系统、电动汽车驱动电机、电路集成以及充电设备等。
在配套设施方面，国家电网2010年将建设75个电动汽车充电站和6200个充电桩，2015年前将建设1700个充电站。南方电网也宣布2010年将建设超过80座充电站。
在国家和行业标准方面，我国已制定并发布了新能源汽车相关国家标准和行业标准共计42项，其中22项已列为新能源汽车产品准入的专项检验标准。2012年前，我国将基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车及充电设施标准体系。
新能源汽车技术路线：近期以混合动力汽车为重点，未来以纯电动车为主要发展方向
面对纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）等不同的技术选择，根据《节能与新能源汽车产业规划》，我国新能源车发展路线将以纯电动汽车作为主要战略取向，近期以混合动力汽车为重点，大力推广普及节能汽车。考虑到技术发展现状，而将燃料电池电动汽车作为未来长期的发展方向。
经过近10年的自主研发和示范运行，中国在电动车产业技术方面与世界先进水平的差距在大幅度缩小；中国电动车领军企业与国外电动车技术的先行车企正在同一起跑线上成长。小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在“十二五”电动车发展规划中，小型纯电动车将得到充分重视。
动力电池：以锂电池为主要发展方向、以锰酸锂+钛酸锂为正负极搭配方式
动力电池、电机、电控等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%，同时也是新能源汽车的关键核心技术。根据《节能与新能源汽车产业规划》，到2015年，动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化；到2020年，节能与新能源汽车及关键零部件技术将达到国际先进水平。
在动力电池环节，我国力争突破动力电池瓶颈。到2015年，动力电池系统能量密度达到120瓦时/公斤以上，成本降低至2元/瓦时，循环寿命稳定达到2000次或10年以上。到2020年，动力电池系统能量密度达到200瓦时/公斤以上，成本降低至1.5元/瓦时以下。
目前二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等。虽然影响电池性能及决定其相对优势的因素很多，但是比能量是最重要最直观的一个指标。从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池到锂电池，比能量越来越高。与铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池比较，锂电池的优势明显，因此作为发展方向的锂电池将会在电动汽车领域广泛应用。我们预计2015年国内新能源汽车动力锂电池的市场规模达到180亿元。到2020年，新能源汽车已经进入普及期，新能源汽车动力锂电池规模将达到2880亿元。市场容量巨大，且增长迅速。
锂电池单元主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。正极材料是决定电池性能的关键，目前市场应用的主流正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、三原材料和磷酸铁锂，其中锰酸锂和磷酸铁锂可以说是各领风骚。由于磷酸铁锂产品存在一致性、低温性能、高倍率放电性能和成本等问题，因此我们认为未来新能源汽车将主要选择锰酸锂路线。从目前市场主流新能源汽车看，除了比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池，其他公司也基本都选择了锰酸锂路线。
在负极材料方面，虽然碳材料一直处于主导地位，但是我们预计钛酸锂的出现将会颠覆行业格局。钛酸锂是一种性能优异的负极材料，由于电位过高，钛酸锂并不适合与磷酸铁锂搭配，反而锰酸锂+钛酸锂体系是较优的一种选择。锰酸锂+钛酸锂体系的优势包括：近乎完美的安全性、使用寿命更长、可以快速充放电、结合锰酸锂具备整体成本优势等。因此我们认为锰酸锂+钛酸锂体系将会是未来正负极材料的主要搭配方式。
电解液约占锂电池成本的15%，电解液中关键材料六氟磷酸锂约占成本一半，目前六氟磷酸锂国产化程度很低，毛利率更高达70%；隔膜是锂电关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，占锂电池成本的20%左右，由于技术含量高，目前国内80%的隔膜需要进口。可以预计动力锂电池用隔膜的发展方向是耐高温、多层隔膜、高强度、高保液能力。
驱动电机：我国驱动电机技术进步明显
驱动电机是电动汽车的关键部件，直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机，主要包括：异步电机、开关磁阻电机和永磁电机（包括无刷直流电机和永磁同步电机）。其中，异步电机主要应用在纯电动汽车，永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中，开关磁阻电机目前主要应用在客车中。
车用电机的发展趋势包括：第一、电机本体永磁化：永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源，因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。第二、电机控制数字化：专用芯片及数字信号处理器的出现，促进了电机控制器的数字化，提高了电机系统的控制精度，有效减小了系统体积。第三、电机系统集成化：通过机电集成和控制器集成，有利于减小驱动系统的重量和体积，可有效降低系统制造成本。
在驱动电机方面，经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用，我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品，获得了一大批电机系统的相关知识产权，形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。
目前，我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车产业化技术配套，电机重量比功率显著提高，电机系统最高效率达到93％以上，系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求，各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。但是与国际先进水平相比，在产品集成度、可靠性和系统应用技术方面，仍存在较大的差距。

9、新能源汽车的电池及性能优劣？

大名鼎鼎的特斯拉用的是18650型三元锂离子电池，其能量要比其他锂电池高，所以这种电池体积极小，对控制系统要求极高。SERES用的也是三元锂电池，与特斯拉不同在于其电池技术路线以21700圆柱电芯为主，研发了自己的模块化电池模组，电池管理系统功能相对全面一些，同时采用了先进的液冷技术，并具有高安全性，高能量密度和低成本的优势。比亚迪E6用的是磷酸铁锂电池，其使用磷酸铁锂作为正极材料。这种电池在各方面的性能都稍逊于三元锂离子电池。日产聆风是锰酸锂电池，虽然高温性能差一些，寿命较短，但成本相对较低、安全性佳且低温性能好。