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新能源汽车的电池研究与开发

发布时间:2021-08-30 05:39:27

1、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。

其二,电池成本高昂,但整车价格却能够享受国家和地方政府的补贴,无形中降低了动力电池的成本。但由于动力电池本身不享受政策补贴,因此单独更换电池时就会给人一种“天价”的错觉。

其三,新能源汽车方兴未艾,在售后和维修的闭环比较小,出了问题只能找厂家解决,在缺少其他相关渠道的情况下,利润空间不足,自然价格较高。

综上所述,我们可以知道,新能源汽车的动力电池确实很贵,由于政策补贴和售后维修闭环的缘故,在更换动力电池时,消费者也没有太多的途径和选择空间。加之电池不同于发动机,它存在较为明显的衰减现象,因此让很多人产生了“买车几年后换电池要哭”的想法。但问题是,动力电池的价格,真的贵到了这种程度吗?

由于不同的车型使用电池的材质和工艺各有不同,加之容量、能量密度也有差异,因此不同车型之间更换动力电池的价格也必然有所出入。不过我们可以大体根据市场均价来推断一下,目前市场上的三元锂电池和磷酸铁锂电池的平均价格,分别为1.08元/Wh和0.5元/Wh。即每度(kWh)1080元、500元。随着电动车续航普遍迈过400km,电池包容量多在50度以上。因此如果是磷酸铁锂电池,价格大体在2~3万元左右,可如果使用三元锂电池,一辆电动车仅电池成本就超过5万元。

目前市场中主流的、可享受国家政策补贴的新能源车型,价格大都集中在15万元以上。以这个整车价格和推断出来的动力电池价格做对比,明显可以得出一个结论——换电池的价格并没有“传说中”那么夸张。

诚然,如果车辆采用的是三元锂电池,其电池成本的确很高,而我们在更换电池时除了需要支付电池本身的价格以外,还需要支付一定的人工费,而这笔费用在目前的市场上大致为1万元左右。这也就意味着,一辆续航在400km以上的新能源车型,其如果采用三元锂电池,更换电池的价格很可能在6万元以上。

从上述的推断出发,更换电池的价格很可能占据整车价格的三分之一左右,如果是一辆本身售价不过10万辆的“新能源代步车”,这个占比还要上升到三分之二的程度。这么说来,更换动力电池的价格虽然不如买一辆新车那么贵,但性价比却明显不如买一辆新车。但事实上真的是这样吗?

其实,在实际操作中,这种价格是针对更换整个电池总成而言的,而在很多时候,我们却不需要对整个电池总成做出更换。新能源汽车的电池组是由诸多模块组合而成,在实际操作中只要按需更换即可,比如个别电池出现了衰减,就只需要对那部分电池进行更换即可,整块电池组更换不过是小概率事件。

更何况,目前很多车企推出了诸多电池质保服务,比如荣威推出的8年或12万公里衰减不超过30%承诺、广汽新能源的8年或15万公里质保、比亚迪的电芯终身质保、东风日产的3年55%残值回购、吉利新能源的电芯终身质保等。更极端的比如蔚来汽车、威马汽车、小鹏汽车和前途汽车等新势力,还推出了终身免费保修政策。

虽说目前推出相关质保政策的车企还是少数,但以上政策的出现无疑从侧面放映了车企们对电池组的信心。而随着电池技术的进一步发展,未来必定还会有更多的车企加入相关的质保行列中,届时更换或维修电池的成本势必进一步降低。

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。

2、新能源汽车的电池是什么电池?

低速电动汽车锂电池

新能源汽车采用的都是锂电池,因为锂电池的续航里程比较远,充放电的循环次数比较多,寿命比较长。

由于低速电动四轮车的续航里程还是比较有限的,不能完全满足大众的日常出行需求,如果想要增加其续航里程,可以装上一台增程器,以此来增加其续航里程,增加其活动范围,满足大众日常出行需求,实现出行往返自如,不再因半途没电而举步维艰。

增程器可以直接找厂家购买,厂家直接发货,这样会便宜一些。需选择大厂家大品牌出品的增程器才会有全方位的保障,不然如果是小作坊式的厂家就容易坏也没有各方面的保障了。

增程器使用建议:

增程器在电量是满格的时候不推荐启动,一般建议在电量只有30%-40%的时候启动是最佳的。满电量的时候启动是没有什么特别好的效果的,为了环境友好,建议在需要的时候启动增程器,电池污染比废气污染更严重,保护电池就是保护环境。不建议在电池没有一点电的情况下使用,增程器启动的时候是电启动,在电池一点电都没有的时候启动可能会打不着火。

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、新能源汽车用动力电池有哪些类型?

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。

电解液输送燃料电极和氧电极反应产生的离子,并且阻止电子的传递。电子通过外电路作功,并形成电的回路。只要燃料和氧不断地从装置外部供给电池,就有放电产物不断地从装置向外排出(氢氧燃料电池)。

(4)新能源汽车的电池研究与开发扩展资料

动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。

其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

2018年7月31日,新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台在北京启动运行。

参考资料来源:网络-动力电池

5、电池技术的提高与开发在新能源汽车发展方面的作用?

新能源汽车作为采用非常规燃料为动力来源的一种综合性汽车在能源和环保的压力下,新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向

6、新能源汽车电池材料有哪些?

7、分析新能源汽车电池与新能源汽车的发展方向?

你好。新能源的发展方向。往智能化发展。电池开发目前没有最好的方式,可能会被其他新能源代替

8、新能源汽车电池的意义和应用价值

发展新能源汽车产业的意义1、发展新能源汽车产业是推动经济发展方向转回变,促进经济答增长的战略需要进入21世纪以来,全球能源与环境异常严峻,我国经济快速增长与资源环境的矛盾日益尖锐,原有的“四高一低”粗放式经济增长方式未得到根本改变,经济、社会发展存在着内在的结构性矛盾。根据中央经济工作会议部署,转变经济发展方式、调整经济结构、创新经济发展模式、加快新能源、新材料等战略性新兴产业的发展成为经济工作的重大任务和主攻方向。在交通领域,发展节能与新能源汽车已成为政府关注的焦点和汽车企业研发的重点。新能源汽车技术的应用,能降低我们对石油的依赖程度,减少二氧化碳排放,取得明显的节能与环保效益。电动汽车产业化和运营商业化的发展,也为发展电动汽车关键零部件产业、电池和材料产业以及电力资源的合理利用提供了发展机会


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