发展新能源汽车动力电池

1、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

2、从新能源汽车使用角度看,动力电池的应用应具备哪些特点？

从新能源汽车使用角度看，动力电池的应用应具备最大的特点就是高效和节能，包括可靠性和安全性。

3、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”。

4、新能源电池发展前景怎么样？

动力电池是新能源汽车的“心脏”。电池、电机和电控系统是新能源汽车的三大关键组成部分。其中动力电池是最关键的一环，可以说就是新能源汽车的“心脏”。电池的寿命、性能、成本和安全性都无一不深刻地影响着新能源汽车的推广。在新能源汽车的产业链上，整车厂商更倾向于制造商，难以获得高额利润。由于动力电池在产业链上的重要地位，动力电池生产商无疑将在新能源汽车时代获得丰厚的利润。这也是电池行业备受关注的根本原因。
自锂离子电池大规模商用化以来，凭借其优异的性能，不断攻城略地，现已牢牢占据二次电池的高端市场。而正、负极材料百花齐放的发展局面和优异的性能也使锂离子电池成为当前最有发展前景的绿色二次电池。锂离子动力电池的技术进步很快，电池组循环寿命已超过1000次，每千瓦时电池的成本已低于3000元。如果电动轿车安装24千瓦时电池组，一次充电续驶里程大于200公里，锂电汽车在10年内用电成本约为1万元。传统燃油车在10年内的加油费用至少8万元。而使用锂离子电池，即使10年内更换一次电池，使用成本多花7.2万元，总共8.2万元。两种车的使用成本基本相同，而且，换下来的电池组还有初始容量的70%~80%，可以作为静态储能使用。这也是目前和锂电池概念沾边的股票都被热炒的主要原因。
技术进步使锂电池制造成本大幅降低，目前已接近镍氢，大容量成为可能；国发展锂电汽车既有可与发达国家相竞争的技术优势，又有发达国家所没有的资源优势和市场优势。我国小功率锂离子电池早已产业化，形成上下游结合的完整产业链，电池产品超过世界市场的 1/3，中日韩三国已成三足鼎立之势。锂离子动力电池在技术上已经达到国际先进水平，产业化条件也已基本成熟，具备参与国际竞争的实力。锂离子电池的原材料在我国来源极为广泛。我国是世界锂资源大国，特别是青海和西藏的盐湖有大量锂资源，盐湖的开发不仅为低成本锂离子电池提供原材料，也有利于西部地区的发展。永磁同步电机具有体积小、重量轻和效率高的特点，是锂电汽车的主要关键部件，而我国是稀土永磁材料大国，为锂电汽车提供了材料保证。
锂电池的产业链主要由三部分构成，上游锂矿资源、锂电池原材料以及电池的制造与封装。另外，生产电控系统的公司以及具有新能源汽车生产能力的整车企业都将从中受益。
以锂离子电池为动力的电动汽车是我国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。被人类给予厚望的锂离子电池，或许将开辟一个“锂资源时代”。

5、新能源汽车的成长期，我们该如何看待动力电池的衰减

针对新能源汽车电池衰减问题：简介

电池占据整辆车三分之一成本

首先得明白一个问题，更换电池成本究竟有多高？都知道新能源汽车的核心就是他的能源系统部分，电池更是相当于一部车的“心脏”，其价值也是整车所占比最高的，基本上是一部车成本的四分之一甚至三分之一，格外昂贵，但因为时间长了会发生衰减，到了一定的事件过后，续航里程会大大减少，则需要更换，昂贵的电池价格也是大多消费者所无法接受的。

例如早期的特斯拉model,售价在一百万左右，而其电池成本就在25万左右，虽然性能较好，但是消费者依然难以买账，如此高的电池更换价格相较与燃油车来说，显得不那么尽人意。同样也是这样的高成本限制了新能源的汽车的发展，这是新能源汽车绕不开的一道难题。

针对新能源汽车电池衰减问题：寿命

电池寿命普遍在5-6年左右

虽说新能源电动车的能源寿命普遍在5-6年左右，但是根据实际情况来看，并不是一定能达到这个预期，据某些买家透露甚至可能2-3年就需要更换一次电池，这样就大大的增加了使用成本，这对于购买了新能源汽车的消费者来看，着实不是一个好消息。

所以电池寿命的长短，对于消费者来说也是愿不愿意更换它的一个重要依据，更换一块寿命不太长的电池对于车主来说得不偿失。

质保期后更换电池划不来

虽然一般而言，新能源汽车的电池更换费用很高，但是相关部门对于新能源汽车的要求也是特别高的，国家规定在录的车型，其电池，电机和关键部件保证5年或者10万公里的质保。各大厂商在此之上延长至8年15万公里，所以一般更换电池在质保期之间来说是不用特别担心的，会有厂商给你买单。

而对于超出质保期的车来说，更换就显得不值得了，毕竟更换电池的费用甚至会超出汽车现在自身的价值，比较来看，还不如更换一台新的来的合理些。

针对新能源汽车电池衰减问题：作用

它是一种将化学能转变成电能的装置，属于直流电源，它的作用有：

（1）启动发动机时，给起动机提供强大的起动电流（10A左右）。

（2）当发电机过载时，可以协助发电机向用电设备供电。

（3）当发动机处于怠速时，向用电设备供电。

（4）蓄电池还是一个大容量电容器，可以保护汽车的用电器。

（5）当发电机端电压高于铅蓄电池的电动势时，将一部分电能转变为化学能储存起来，也就是进行充电。

大家看完了小编的介绍之后大家是不是对于针对新能源汽车电池衰减问题这个问题有了一定的了解了呢！那么大家喜不喜欢小编今天为大家推荐的这些内容知识呢！小编觉得这下内容知识大家一定要好好的了解一下，对于我们来说都是有了一定的了解了呢！那么最后希望小编的介绍能够帮助到大家。

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电动汽车锂电池寿命可以用过多久？

电动汽车电池寿命是多久？有什么注意事项？

6、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”。

7、一款新能源汽车的动力电池研发过程是什么？

经过 20 余年的发展，我国新能源汽车实现从科研、产业化到市场推广的“三级”转变。目前，我国新能源汽车累计产量已超 280 万辆，推广规模居于世界首位。车辆类型上，乘用车、商用车分别占总产量约 70.4%、29.6%；动力类型上，以纯电动为主，占总产量约 78.5%，插电式混合动力约 21.5%。区域分布上，主要集中在京津冀、长三角及珠三角 地区，广东、上海、北京、山东、浙江保有量位列全国前 5 位。

我国动力蓄电池累计配套量超过131GWh，产业规模位居世界第一。配套类型上，磷酸铁锂、三元电池分别占比约 54%、40%。纯电动乘用车、商用车中三元电池配套占比分别约 71%、17%，磷酸铁锂电池配套占比分别约 23%、78%；插电式混合动力汽车中三元、磷酸铁锂电池配套占比分别约 53%、33%。外形设计上，方形、圆柱形、软包占比约 78.7%、20.6%、0.7%。

随着动力蓄电池需求量的快速上升，原材料行业投资规模快速扩大。正极材料、负极材料、隔膜及电解液行业龙头企业在市场占有率和技术研发方面优势明显，行业集中度较高。2017 年，我国正极材料产量达 32.3 万吨，磷酸铁锂产 量为 6 万吨，负极材料产量达 14.6 万吨，隔膜销量 13.6 亿 平方米，电解液产量为 10.2 万吨。

动力蓄电池大量退役后，未经妥善的处置和进行价值最大化利用，将威胁公共安全，造成难以逆转的环境污染，并浪费宝贵的有价金属资源。

从安全层面来看，废旧动力蓄电池处置不当存在一定安全隐患。一是触电隐患。新能源汽车的动力蓄电池额定电压较高，人员在缺乏防护措施情况下接触易造成触电事故。二是燃爆隐患。电池在出现内部或外部短路情况下，正负极会产生大电流导致高热，引起正负极燃烧。三是腐蚀隐患。电解液为有机易挥发性液体，与空气中水分反应产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾。

从环境层面来看，废旧动力蓄电池对生态环境和人身健康均有威胁。一是重金属污染。电池正极材料中含镍、钴等重金属，不经专业回收处理会造成重金属污染。二是电解液污染。电解液溶质LiPF6属有毒物质且易潮解，会造成氟污染，溶剂会造成水污染。

从资源层面来看，镍氢、锂离子动力蓄电池因正极材料不同，分别含有锂、镍、钴、锰及稀土等金属，动力蓄电池产业对于锂、镍、钴等资源需求旺盛。随着动力蓄电池累计配套量的不断增加，电池中这些资源如未有效回收利用，将直接造成资源的极大浪费。

1. 退役现状

从现有退役电池数量、种类及分布地区情况来看，相对比较集中。“十城千辆工程”推广期间生产的新能源汽车共计产生退役动力蓄电池（以下简称“退役电池”）约1.22GWh；退役电池主要集中在深圳、合肥、北京等新能源汽车推广力度较大的城市。

从企业回收情况来看，当前回收的动力蓄电池中，以研发生产过程中产生的废旧动力蓄电池为主，新能源汽车退役电池较少，主要来源于研发试验和生产制造产生的废旧动力蓄电池。

从综合利用经济性方面看，三元电池和磷酸铁锂电池互有优势。梯次利用方面，磷酸铁锂电池更适于梯次利用。再生利用方面，企业再生利用收益具有一定的不确定性，易受退役电池数量、原材料市场行情及企业管理水平等因素影响。

从用户移交退役电池情况来看，市场上存在电池生产企业、回收利用企业、租赁企业及保险公司等多主体回收处理退役电池的情况。例如，深圳市退役的大部分动力蓄电池交由电池生产企业回收存储，用于梯次利用研究；北京新能源公交车动力蓄电池主要采取租赁方式，退役后交由北京电力公司用于梯次利用储能产品研究或回收利用企业处理。

8、新能源汽车迅猛发展，动力蓄电池如何回收？

截止到2019年新能源汽车的保有量达到三百多万之多，随着新能源汽车的增长，电池在使用一定年限之后,也会面临着淘汰，对于迅猛发展的新能源汽车，动力电池如何进行回收？

对于动力电池的回收，需要车企、电池厂商、回收企业、终端利用企业共同协作。根据《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》的来看，对于动力电池的回收动力电池梯级利用，其次可以通过车企来作为主导回收分解等方式进行，提炼相关的金属元素在进行制造，动力电池蕴涵着大量贵重金属资源，回收利用动力蓄电池中的镍、钴及稀有金属，能有效降低动力电池的环保污染风险，随着动力电池需求快速增长，锂电池正极材料市场需求也持续增加，而拆解回收的稀有金属能够缓解稀有贵重金属不足等情况出现。

目前，锂电池组的首次使用寿命约为10年，或者说25万公里左右的使用寿命，而电池达到这样的使用以后，还有剩余的残值能量所存在的，对于这样的东西来看，可以通过回收把电池进行二次的利用，目前这些梯次利用电池绝大部分用在小功率路灯系统上，实际功率不超过12W，电池货源主要来自两轮低速电动车、电动工具和笔记本电脑。

当电池无法进行梯次利用时，则需要进行回收拆解，做资源化处理。目前新能源市场的火爆程度来看，动力电池回收再利用也将成为新的风口。

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