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新能源汽车的未来动力电池

发布时间:2021-03-17 08:24:54

1、未来的新能源汽车究竟是纯电动,混合动力还是燃料电池汽车的天下

首先,传统燃料汽车在未来应该不会多突出了,毕竟不少厂商已经明确表示在一定时间后停止这类车的生产,混合动力的话主要是作为一个过渡阶段,因为当前电池问题还不能完全满足实际的应用,还存在极大的上升空间,目前全球范围内提倡环保问题,因此纯电动的应该会是未来的趋势,至于具体时间方面还要看技术。

2、新能源汽车动力电池和汽车哪个好

比亚迪唐&宋&元&秦这四台车目前是新能源车中最好的!~
比亚迪做电池出身的,电芯终身质保。
唐&宋&元都搭载一台汽油发动机和前后两台电机实现四驱,同时市区纯电续航里程达到60-80公里(不同版本)
高速可以用汽油发动机跑(电机辅助加速和减速动能回收)
唐&宋&元三台SUV加速时间都在0-100达到4.9秒。
目前已知唐可以虐100W级别的SUV
内饰隔音各方面均达到30W合资SUV同级别水平,在动力性能和整车配置方面达到100W级水平!
售价仅20-28W(有地方补贴的地方最低20W出头即可落地!)
本人自己去看过“唐战番邦”等活动,6/6上市就订了一台唐!~楼主要是有什么疑问可以QQ联系我吆灵溜溜吆吆舅散散吆
非厂商托(有订车订单)

3、未来十年是新能源汽车的时代,更是电池厂家的博弈(下)

上一篇我们说马斯克那条百万辆量产推特来证明,下个十年是属于新能源汽车时代。而电池厂家之间的博弈也由一条微博说起。

近日,国内电池巨头宁德时代微博发布“电动时代,你来不来”的英雄帖,此后数小时里,包括金龙客车、安凯客车、北京现代、上汽大通maxus、长安汽车、一汽奔腾、东风启辰汽车等27余家新能源汽车企业官方微博接连进行了回应,并发布了品牌与宁德时代的联名海报。涵盖了国资巨头、造车新势力,商务车、乘用车,这么多车企来为宁德时代站台,这排面真大!

这显然是一场声势颇大的集体营销活动。一位主机厂负责人表示,车企通常处于强势的地位,但此次多家车企选择共同参与宁德时代的营销活动,在业界尚属首次。

有人会说,一个造汽车电池的凭什么这么牛?

由于补贴政策等原因下,主攻三元里电池的宁德时代在2016年动力电池产能仅次于当时的比亚迪。但到了 2017 年在市场份额上就完成了对比亚迪的超越。2019 年宁德时代装机量几乎占国内总装机量的一半,在市场占有率方面更是一家独大,并于今年3月份宣布研发出了1500次循环内的零衰减电池。对于很多新能源车主而言,购车时只要加一句电池来自宁德时代多半心里就有底了。

而宁德时代国内的朋友圈几乎覆盖了主流车企,包括蔚来、吉利、上汽、广汽、北汽、东风等。与外企合作也一路顺风顺水,先是宝马,包括戴姆勒、大众、本田、丰田、捷豹路虎、沃尔沃到今年特斯拉都是宁德时代的主要客户。

这么看来宁德时代前途一片光明?

如果将动力电池行业比作一个江湖,那么宁德时代和比亚迪就是武功最顶尖的高手之一其它玩家从长期看来不具备挑战的势力。由于种种原因,中国最大的新能源汽车厂商比亚迪错失去了电池界老大宝座,但是它开始电池外售业务,并已经拿下丰田汽车的订单,更于今年推出刀片电池,也在向宁德时代发起冲击。

随着国家对新能源汽车补贴的大幅退坡,产品要保持市场竞争力不能大幅涨价,车企的成本空间越来越小,这让成本更低的磷酸铁锂电池的市场前景将被再一次发掘。

吉利、长安、大众汽车、特斯拉等主机厂都有自建电池工厂的打算,同时,今年动力电池市场将对外资全面放开,松下、LG进入国内市场,动力电池行业竞争加剧。

2010年,电池为我们的手机和电脑供电;谁也没有预料到,到2020年,它也在为我们的汽车和家庭提供动力。站在今天中国新能源汽车与动力电池行业发展的发展节点来看,我们不难看出比亚迪、宁德时代两家动力电池巨头的下半场比拼已经正式开始。

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。

4、新能源汽车的更好选择 无钴锂电池才是未来

汽车的未来是新能源的,而新能源汽车的主流又以纯电动为主。因而纯电动汽车基本代表着新能源汽车,它的发展潜力无限。不过,续航里程焦虑、电池安全等问题是目前造成很多消费者抵触它的原因。对于这些发展中暴露出来的问题,难道就真的没有好的解决办法么?NO!无钴锂电池就是未来很好的解决良方。
5月18日,蜂巢新能源发布的无钴锂电池新品,让我们进一步看到了它的魅力。无钴锂电池更安全、续航里程达到880公里以上,电池衰减慢等这些优势都让我们清楚的明白,未来的新能源汽车领域势必会属于它。
3大痛点制约新能源汽车的爆发
中国是新能源汽车产销大国,也是振兴民族工业的最好版块。传统燃油车时代,发动机是核心也是我们的大短板。纯电新能源汽车车时代,驱动转变为电力,电池成为关键也是成本最高的核心部件,如今我们有着全球领先的动力电池品牌,有弯道超车的大好机会。
去年我国新能源汽车产销纷纷突破120万辆,而这仅是整体车市的5%左右,伴随未来基数庞大的传统燃油车都相继更替为新能源车,这里面还有巨大的市场等着去发掘。在现有的规模中,已经涌现出一批动力电池相关的企业。如以三元锂电池为代表的宁德时代和磷酸铁锂电池的比亚迪。它们均在早期政策大力扶持新能源汽车的发展中,取得了爆发性的发展。
目前纯电动新能源车型,主要以这两种电池为主。三元锂电池,能量密度高,可显著提升电动汽车的续航里程,满足车辆的高能量需求。不过其在安全性能和使用寿命上是软肋,自燃车型出现较多。
而磷酸铁锂电池发热量少,安全性好,但续航偏短,在追求高续航的情况下,这有点不符合主流。尽管相关厂家有在通过结构设计创新来增加电池容量,但增加重量带来的电耗也将随之增加。
因而,新能源汽车目前常用的这两种电池有利有弊,存在着安全、续航里程焦虑、电池衰减这3大主要痛点,无形中制约了新能源汽车的进一步爆发。那么,动力电池领域如何破局呢?
无钴锂电池成新能源汽车更好的选择
难道新能源汽车就真的没有更好的解决办法么?近日,蜂巢新能源发布的无钴锂电池就是很好的解决办法。在发布会上,蜂巢新能源推出的黑科技全新的薄片式的"无钴电池"能够解决上述三大痛点。他们是如何做到的呢?
其实,无钴材料并非蜂巢新能源独创,在无钴材料的开发道路上,科学家们已经持续走了20年。自从钴酸锂成为首个商业化的正极材料以来,由于钴的昂贵性和稀缺性,人们就一直在寻找可替代钴的其它材料。科学家们在合成镍锰酸锂的路上不断探索,但在无钴材料进入实际应用的道路上,一些关键问题始终没有得到很好的解决。蜂巢新能源通过持续海量资源的大量研发测试,最终通过多种复合技术得以解决。
其中,阳离子掺杂技术,可提高材料的上限电压,实现能量密度比磷酸铁锂提高40%,使能量密度提高成本降低;单晶技术可以改善电池的安全性和寿命;纳米网络化包覆,有效的改善高电压下的材料循环性能。这是突破无钴技术瓶颈关键的三大黑科技。
材料开发成功,看到了解决新能源电动汽车3大痛点的希望,但是要将它们运用到电动汽车上,还需要卓越的电芯设计、PACK设计和制造技术,也就是在卓越材料的基础上做出卓越的电池。
蜂巢新能源叠片电池的开创,可以使无钴电芯在能量密度方面再提升5%、循环寿命上再提升10%。而电池的矩阵PACK设计,保证了电池的安全性能。当然,最后就是投产制造了。蜂巢新能源已经投产了AI智能动力电池工厂,采用世界最先进的电池自动化生产设备,自动化率达95%,实现智能生产,能源回收系统,零排放等全球领先地位的多重优势。
这也得以呈现出续驶里程超过800公里,超过15年120万公里的超长寿命,以及更加安全可靠的无钴电池。新品发布会上,蜂巢新能源的L6薄片无钴长电芯,正在与长城汽车的一款高端车型做适配开发,搭载我们先进的矩阵式PACK设计,可以实现880公里的续航,预计2021年下半年推向市场。
卓越的材料,创新的工艺,先进的工厂这些铸就了蜂巢新能源先进的无钴锂电池。它具备高能量,高寿命,高安全的显著特点,而且摆脱了对钴元素的依赖,更加绿色环保,毋庸置疑是为新能源纯电动汽车的更好选择。
新能源汽车的未来属于无钴锂电
新能源汽车发展的初衷,就是要摆脱传统燃油车对不可再生资源石油的依赖,减少环境污染的环保之举。如今纯电动汽车完成了对石油依赖的,不过在电池方面,主流的三元锂电池对稀有元素钴依赖大,很可能成为未来电动汽车发展的瓶颈。
众所周知,钴是稀缺金属,是当下锂电池材料的重要组成部分。而我国钴元素稀缺依赖进口,严重限制了国内电池企业的发展。加上钴元素目前消耗快,如今有一半以上是用在锂电池上,一辆特斯拉电动车要用13.68公斤的钴,如果不加以改进,钴元素将在2026年左右将难以满足供应需求,对未来新能源汽车是一大挑战。
所以,科学家们一直在不断研究电池材料中减少钴元素,尽量少钴或无钴。今天,蜂巢能源推出的新品,将正极材料中的钴含量减到0,钴终于被彻底去除。锂电池迎来了一个新的品类——无钴电池,它将会是是新能源纯电汽车的未
编者有话说:从燃油车时代的后起,技术受制于人,到如今新能源汽车兴起,我国逐渐掌握了核心技术,尤其是在电池领域。不管是磷酸铁锂还是三元锂电池到今天最新的无钴锂电池,夯实了我们国产车企弯道超车的机会。而未来以蜂巢新能源为代表的动力电池企业,也将愈加成为主流,带动无钴锂电池新能源汽车的高速发展。
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。

5、新能源汽车是未来的发展趋势吗?

新能源汽车的动力来源于电子或氢燃料,在使用过程中没有化石燃料的燃烧,不会污染环境,因此得到了世界各国政府的鼓励和支持,以下是新能源汽车未来十大发展趋势,一起来看看吧!

趋势预测1:产销量螺旋上升

目前,我国新能源汽车产销规模全球领先,过去三年连续成为全球新能源汽车产销量第一大国,累计产销量已超过180万辆。

其中,2018年我国新能源汽车产销分别达到79.4万辆和77.7万辆,同比分别增长53.8%和53.3%,市场占比为2.7%,比上年提高了0.9个百分点

虽然质疑声难免,但是在政策支持之下,新能源汽车大势已定,只会继续向前。从数据来看,中国新能源汽车市场需求螺旋式上升,2017年50万辆、2018年80万辆,而2019年预计达100万辆以上,2020年规划为200万辆。

100万的产销量小目标对于我国新能源汽车产业有着标志性意义,如果实现则代表着新能源汽车产业链条开始可以支撑起百万量级的规模。

趋势预测2:新能源汽车行业风云变幻

新能源汽车行业格局正在形成。广汽、北汽、比亚迪、吉利等传统车企强势领跑,同时,以蔚来、威马、小鹏为代表的造车新势力更是裹挟资本与技术果断进入,走着完全不同的路。

传统车企加速转型布局

2019年比亚迪新能源车全球覆盖城市将由200个扩大到400个,主推10万元以下微型电动车。此外,明年比亚迪将增加3万个充电配套设施。

北汽新能源发布 “擎天柱计划”,计划2019年~2022年,以北京、厦门、广州等城市辐射展开,组建各城市公共出行运营平台和梯次储能运维平台,建成换电站1000座,运营车辆10万台。

吉利将开发多款电动车型、混动车型和插电式混动车型,2019年计划推出5款以上的新能源车型。

造车新势力融资建厂

蔚来汽车融资达到140亿元,正筹建上海生产基地。蔚来汽车已聘请包括摩根士丹利和高盛在内的八家银行为其年内赴美上市做准备,据悉此次IPO规模大约在10亿至20亿美元。工厂方面,目前蔚来汽车已经开始筹建位于上海市嘉定区的生产基地,规划土地800亩左右。

威马汽车计划从2019年起,以每年超过一款新车的速度逐步推向市场。威马汽车首批量产车于今年年中上市,新车将搭载百度Apollo系统,定价在20万元左右,综合工况续航里程可达450公里。

新能源汽车行业风云变幻,无论是传统车企加速转型布局,还是造车新势力融资建厂,都将推动新能源汽车行业走向新的繁荣。

趋势预测3:共享汽车前景光明,隐患暗藏

经历过共享单车的繁荣与寒冬,共享的优势与隐患不言而喻。目前市面上大部分分时租赁汽车都是新能源汽车,虽然随借随还、自由支配吸引着用户,但充电桩的数量与共享汽车数量不匹配,以及还车点的缺乏,导致行业运营效率低,共享汽车便利性不足。

即便如此,摩拜出行、滴滴出行、美团等互联网巨头,北汽集团、上汽集团、首汽集团、吉利汽车等传统汽车生产商依旧纷纷进入新能源共享汽车行业。可以说,依赖资本的独立运营派和依托整车企业的出行服务探路派是目前两大主要力量。

随着共享汽车运营规模的不断扩张和运营区域的扩大,共享汽车的经营难度和经营压力不断增大,行业规范运营有待加强,例如保险的完善,为企业制定个性化方案或强制购买运营级商业保险,只有让用户无后顾之忧,未来前景才能长期看好。

趋势预测4:商用车率先上路

人类运输有两种形式:生活流动和商品流动。在新能源汽车领域,商用车有望率先上路。

公交电动化已经进行很多年,新能源客车的有效市场目前已经接近饱和,出租车和物流车作为政府采购和城市交通管制的领域,有望迎来新一轮的电动化热潮。

众所周知,大城市在解决个人的出行交通方面,公认的方式是减少私家车,大力发展公共交通系统。同理,最有效的解决货物的出行,同样是打造“货物公交系统”。

解决诸如续航、充电、一次装载量等固有短板,“货交”系统完善,物流公司大量自有车辆就不再是必须,货物们定时定点定路线上车,分站到达,形成一个高效、有序、减少闲置和浪费的城市货物运力系统,从而形成新一轮新能源热潮。

趋势预测5:配套产业逐步完善

两会期间,工业和信息化部部长苗圩公开指出:“充电基础设施仍然是我们发展的短板”。

虽然新能源汽车产业初具规模,产业链条相对完整,但是随着新能源汽车数量的持续增长,充电基础设施供给不足的矛盾日益加剧,整体建设规模已经严重滞后。

数据显示,截至2018年底,我国各类充电桩达到45万个,车桩比约为3.8∶1,距国家规划的1∶1还有很大差距。充电技术是电动车发展的关键,未来电动汽车的充电趋势将是“私人交流充电桩日常慢充”与“公共快充补电”两种方式相结合。

预计下一步是加快充电基础设施建设,鼓励无线充电、智能充电、大功率充电技术创新及产业化,支持加氢站建设运营。

趋势预测6:与人工智能结合,向着无人驾驶前进

在《速度与激情8》中被黑客攻击导致交通瘫痪的场景已经不是科幻。人工智能+新能源=未来汽车。车联网+新能源将彻底改变出行方式,一边吃着火锅一边开着车不再遥远。

为此,业内人士建议,加快研究并出台运营政策,从国家层面为加快自动驾驶汽车产业化奠定法律基础;加强防范汽车被黑客攻击、关键数据被控制而造成的巨大风险;加快部署自动驾驶车辆运营,推进智能化道路基础设施规划建设,加速改造面向自动驾驶汽车的新型城市交通环境。

可以想象,未来一辆由电力或太阳能或其他清洁燃料为动力,由人工智能操控的无人驾驶汽车,不仅拥有“朋友”属性,陪你聊天,感知你的各种情感;还是你的专属仆人,替你“跑腿”购买咖啡、机场接人。

趋势预测7:中国特色新能源技术路线

新能源汽车包括:混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车、太阳能汽车等其他新能源型汽车。

目前,纯电动战略初见成效,但弊端也开始显现。因此,燃料电池、插电式、增程式作为技术补充方案等在某些应用领域的技术优势将得到更多的政策关注和支持。

着眼未来,将重点突破动力电池、高比功率高耐久性燃料电池电堆等关键零部件核心技术。分布式可再生能源将成为发电主体能源,充电智能化将引发能源结构的巨大变革。

趋势预测8:动力电池回收体系逐步完善

目前,我国新能源汽车动力蓄电池回收利用存在诸多问题:1.回收利用法律法规尚不完善;2.回收利用体系尚不健全;3.回收技术和工艺水平有待提高;4.回收利用成本高、盈利难。

但同时,新能源车动力电池回收体系加速成形,《新能源汽车动力蓄电池回收利用试点实施方案》完成,这将对动力蓄电池结构设计、连接方式、工艺技术、集成安装的标准化做系统梳理和规定,同时强化对废旧动力蓄电池回收、运输、储存等制定相应的法律法规,进一步落实动力蓄电池编码制度及可追溯体系。

同时以补贴的方式规范新能源汽车电池的回收。新能源汽车动力电池回收将逐渐规范,为新能源汽车发展提供新的增长动力。

趋势预测9:低速电动车卷土重来

此前,依靠补贴政策支持,纯电动A0、A00级市场携低价、牌照优势对低速车市场形成一定的冲击,收割了一大批低速车用户,但由于2018年新能源汽车补贴政策调整,对续航里程进行强制升级,车辆成本预计大幅提高,部分过于依赖补贴的车型将黯然退出。

与此同时,低速电动车凭借不依赖补贴、暂时还不需上牌的优势有望卷土重来,在交通管理政策相对宽松的三四线城市迎来新一轮的高速增长期,占领半壁江山。

低速电动车具备替代同级别燃油车的实力,但缺乏技术标准和规范管理,续航虚标、电池衰减、中小企业产品无售后服务等也是突出问题,虽然占据了三四线城市,但低速电动车若想真正赢得消费群体的认可,有更广阔的发展,仍需在售后服务加大投入。

趋势预测10:渠道模式创新

新能源汽车各种销售推广模式层出不穷,包括直营、分销、运营等等,随着汽车渠道和服务的线上线下融合,以电商为主的新零售模式更是成为了新的风口。

但是针对不同用户群体,渠道模式有所差异。有分析指出,一二线市场的用户较为集中、普遍有购车用车经验,采取直营体验店的模式更被认可;而三四线城市用户相对分散,且很多首次购车,传统4S店模式信赖度更高。

此外,有些车辆和充电设施运营商通过向潜在用户提供用车或充电服务,顺便销售车辆的模式也在探索中,由此形成了整个产业链的串联。

6、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。

7、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”。

8、深度:2020年动力电池技术进化引发新能源市场变革

随着电动汽车动力电池技术的快速发展,动力电池系统能量密度从最初的不到100wh/kg已经发展到目前的180wh/kg。而据动力电池业内人士表示,2020年动力电池单体能量密度超过300wh/kg,系统能量密度达到240wh/kg已无悬念。如果对240wh/kg这个数字没有什么概念的话,那如果说一台紧凑级纯电动汽车充满一次电能够行驶超过800km,就能够清楚的知道这个系统能量密度240wh/kg是什么意思了。

电动汽车可以跑的更远的同时,一个重要问题出来了:

充电效率跟续航里程一样,制约着电动汽车的发展和普及。随着三电系统电压的提升,原本400伏电压平台将逐渐的被摒弃,而以保时捷Taycan为代表车型的800伏电压平台,以及比亚迪为代表的600伏电压平台,将逐渐取代老旧的400伏电压平台。

除了系统成本降低、效率提升之外,高电压系统最大的好处就是让电动汽车的充电效率大幅提升。以保时捷taycan为例,保时捷taycan的充电功率最高达到了250千瓦,充电5分钟可行驶100公里。而目前市场上销售的绝大部分车型的最高充电功率仅仅维持在60-80千瓦左右。而以国家电网为主导的360千瓦快充标准及整车应用,也将合适时机与北汽新能源联合推出。

可以想象,2020年及以后的2年内,电动汽车单次续航里程以及充电效率将基本上解决。一台单次充电续航800公里、充电时间只有20分钟左右的电动汽车,已经基本上具备了颠覆传统燃油汽车的能力。

冬季电动汽车续航里程缩水,又一个重要问题出来了:

在气温低至-20℃的冬季室外使用手机,续航能力将大大降低,基本上10分钟左右手机就会直接关机。这是锂离子电池的特性,低温环境下电池活性会迅速降低导致。

同理,一台电动汽车在冬季的低温环境下正负极之间的离子移动将变得困难,对应的电池的活性也将大大的降低。所以,很多电动汽车车主在冬季使用车辆的时候发现,续航里程往往只能达到其他季节的一半左右的表现,同时充电的效率也大大的降低,甚至于在较为极端的环境下根本充不进去电。

似乎动力电池热管理已经成为业内的最大难题。如果没有好的解决方案,电动汽车在高纬度地区的普及将大大受阻。这个问题如何解决似乎已经成为业内的最大痛点。

如何解决动力电池极端气候充放电效率不足,另一个重要问题出来了:

现在,已经有很多的车厂或动力电池厂商,通过物理保温的方式给电池系统加上隔热性能较好的保温材料。这样一来,动力电池总成在冬季低温环境下的确可以获得较好的保温效果。通过物理隔热可以缓解冬季低温环境动力电池活性降低、续航里程严重缩水的问题。但是夏季高温环境下,动力电池散热弊端又显现出来。

目前三元动力电池普遍都有热稳定性差,动力电池温度超过200℃就会造成热失控,并导致电池起火甚至爆炸的危险。相交于冬季续航里程严重缩水,夏季动力电池热失控起火爆炸的危害似乎更甚。所以最近两年采用物理隔热的方式的还较少。没有办法彻底解决高温环境下的热失控的问题,冬季低温环境的保温或者加热的需求似乎需要靠边站。而目前我们在市场上能够买到的电动汽车,更多的在高温热失控方面做足了功课,汽车厂商宁肯冒着冬季被广大的用户诅咒和谩骂,也不愿意冒着高温热失控导致车辆起火爆炸的风险,去解决冬季低温环境的续航严重缩水的问题。

难道真的就没有解决的办法了吗?

其实从今年开始,国内的部分动力电池厂及整车制造商,已经开始在这方面持续的探索、测试并取得了一定的成绩(装车验证)。

首先,在动力电池包结构方面,明后两年原本异形结构的动力电池技术将逐渐的变成平板动力电池技术。原本在后座椅下面凸起或者做成“土”字形的动力电池总成将被逐渐淘汰。而纯平面的超薄方形电池技术和成品将逐渐普及并装车全面应用。

其次,动力电池总成的厚度也将控制在10-15mm左右,而容纳电芯的模组结构也将取消,取而代之的是电芯单体直接成组的结构(也就是宁德时代所宣传单CTP cell to pack结构)。随着动力电池总成结构的改变,热管理系统技术和控制策略也将发生根本的改变。

动力电池总成内部的电芯(单体)被侧向设定,电极一面将布置在电池总成的外侧并放置导热槽结构,确保一旦发生热失控的时候,能量流将通过导热槽的预设渠道释放至动力电池总成外部。同时,在电池单体之间通过气凝胶隔热(保温),避免或减缓电芯热失控后对旁边电芯影响,延长电池总成能量释放的时间,给乘员提供更长的逃生时间。

在高温热管理方面,除通过BMS(电池管理系统)多点监控电池温度的变化之外,平板式的“口琴管”结构将铺满整个动力电池总成上下表面,“口琴管”结构中间流通的冷却液通过主动式循环将多余的“热量”迅速的循环并由水冷板模组接入电动压缩机带来的“冷量”进行交换式主动冷却降温。

在低温热管理方面,除通过PTC模组加热冷却液(不超过35℃)让电池迅速升温之外,在热循环结构之上也同时采用了隔热性能良好的保温材料进行包覆。确保在极端低温环境之下尽量保持动力电池内部电芯的温度处于15摄氏度以上。而保温材料下层的“口尽管”结构也能够在夏季高温工况拥有迅速释放“热量”的能力,避免热失控的发生。

笔者有话说:

新能源情报分析网早在2006年开始追踪新能源技术军用化和民用化发展。由于在2014年之前,中国新能源未能形成完整、成熟且低成本的全产业链,以至于制约新能源车发展的动力电池技术不能很好地“通过市场手段”推广。2014年之后,中国开启新能源核心技术、整车应用及全产业链作为重要政策全速发展的新时期。

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。

9、未来的新能源汽车究竟是纯电动、混合动力还是燃料电池汽车的天下?

电力的来源是多种多样的。可再生能源如水电、核电等,相比火电污染小,成本低,且没有化石燃料耗光的危险。甚至可以利用分布式的家用太阳能发电设备实现家庭汽车能源的自给自足。 

社会用电存在波峰和波谷。在凌晨时段,用电量很低,很多机组容量被浪费,而此时正合适用多余的机组容量给汽车充电。

纯电动汽车完全没有内燃机的高噪音和振动,也没有燃气燃烧的时滞,极为安静,平顺,且动力响应极为迅猛。加之电动机低转速扭矩很大,性能也很强。

因为纯电动汽车的主要成本是电池,而电机成本较低,所以在汽车驱动方式上有更多的选择。比如,增加一个电机就能够很容易在没有传动轴和中央差速锁(锁定前后轴的转速差)的情况下低成本的实现四驱,而且前后轴动力分配可以很容易从0:100到100:0之间任意切换且没有时滞。更进一步的来说,得益与电控技术的提高,纯电动汽车还可以实现轮毂电机,四个电机直接驱动四个车轮,这样车辆转弯时的差速问题也得以解决,普通汽车的传动轴,差速器都可以取消,转弯半径可以无限小,侧方停车可以采用横向进入的方式,同时四个轮子可以分别控制动力。在传动方面大大降低成本,同时颠覆性的提升性能。同时电池全布置在车底,可以大幅改善操控,也可以增加储物空间。电动机本身维护成本也较内燃机为低。

因为目前人类社会已经是一个电力社会,电力设施分布密度极高,成本极低,很容易发展成为充电设施。在一些发展中国家(如中国)的乡村,加油站可能还没有普及,但充电条件却可能已经普及,只要少量改造,即可以为汽车充电。即使在发达的城市地区,充电设备也比加油设备容易达到高的多的密度,比如每个停车计时器上都可以附带一个。 

相对于燃料电池,纯电动汽车应用的锂电池等电池技术已经大规模应用在电子电器等行业。

纯电驱动,使得全自动电控变得更容易,车联网,自动驾驶技术等等更容易实现。

虽然电池本身有污染,但相对容易集中处理。而内燃机尾气排放很难集中处理,而且因为内燃机尾气,及其形成的雾霾集中在人口密集的城市,影响到的人口更多,综合危害可能更大。 

其他三种方式都还要依赖化石能源,纯电动完全不需要。真的化石燃料用光了,这是四种之中唯一的选择。


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