新能源汽车电池技术

1、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”。

2、什么是新能源汽车技术

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。

3、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。

4、什么才是新能源汽车动力的核心技术

电动汽车四大关键技术，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
电动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，现代电动汽车对车用电池有如下要求：
(l)高能量密度(W·h/kg)及功率密度(W/kg)；(2)长的循环寿命；(3)充电方便、迅速；(4)低的制造成本；(5)低的内阻及自放电率；(6)不污染环境；(7)能在较宽的环境温度范围内工作；(8)少维护或免维护；(9)使用安全；(10)适应大批量生产的要求。
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。

5、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。

6、新能源汽车技术是什么？

新能源汽车技术是与传统燃料汽车技术不同，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但采用新型的车载动力装置，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术。
相比于传统燃料汽车技术，新能源汽车技术将有效降低排放、提升燃料利用率、降低使用成本，还兼有运行平稳噪音低的优点，但目前新能源技术还在探索和发展阶段，对现有电池技术、精密机械电控技术和各项配套设施等的要求极高，还需要时间进一步完善。
目前，新能源汽车主要包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。第一阶段是以混合动力汽车为主，燃料电池车等新能源汽车为辅的发展方向，开拓新能源汽车市场；第二阶段是在纯电动汽车技术成熟的基础上，纯电动汽车逐步替代混合动力及燃料电池汽车以至于完全占据新能源汽车市场，实现零排放的阶段。

7、新能源汽车技术

伴随新能源汽车逐渐普及，带动了相关行业的稳步发展，汽修行业人才紧缺，新能源汽车技术的学习也主要是在电控模块。

8、新能源汽车技术是什么，容不容易学？

新能源汽车技术主要有电动汽车。学习跟新能源相关的知识，新能源的基础，嗯电路，电池等等。学习话只要认真学，都是能够学会的，还是比较简单的。
望采纳谢谢！

9、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。

10、现在中国新能源汽车电池技术哪家最强

国产的新能源领域里还是比亚迪更领先一些 它的新能源技术更靠谱