首页 > 文章中心 > 新能源汽车电池

新能源汽车电池范文精选

新能源汽车电池范文第1篇

类似这对新人的情况还有很多。消费者虽然都知道新能源汽车是汽车行业发展的大趋势,但新能源汽车的代表,不管比亚迪还是普锐斯,目前推出的新能源汽车都难言尽善尽美,比亚迪虽然获得了股神巴菲特的肯定,但其新能源汽车在国内的产销量依然可以忽略不计;普锐斯尽管在欧美日都刮起了一场新能源汽车的强风暴,但其去年在华销售仅2000辆左右,出现了里外两重天的尴尬局面。可以预见,倘若新能源汽车不能彻底打消国内消费者的顾虑,将很难在中国市场有大的作为。

电池成死穴

新能源汽车遇冷背后,电池航程短、寿命短,购车成本高成为了其主要障碍。与传统汽车相比,新能源汽车定价明显偏高,一辆混合动力车的售价大致和初配宝马类似,如比亚迪37万的E6、雪佛兰49.8万的沃蓝达。即使刨去国家给出的购车补贴,还是远远高于同等性能传统汽车的价格。节省了部分能耗费用,却要面对和同等性能的燃油汽车高出一倍左右的价格,多出的费用足够支付5-8年的燃油费,而新能源汽车的使用年限不过10年左右,这笔账算下来,不得不让消费者大感不划算。同时,由于国内充电站数量极少,配套设备不完善,后期的维护成本也大大高于燃油类汽车。这也是那位准新娘为什么竭力反对购买新能源汽车的原因。

针对最关键的电池问题,国家和厂家都在寻找突破口。采访过程中,即有制造商明确对记者表示,电池系统的高昂成本正是导致目前电动汽车价高不下的主要原因。现有电池体积大重量重,可靠性、稳定性和持续性不足,产品的循环寿命不长,都制约着电动新能源汽车的发展。以比亚迪E6为例,其锂电池重达600公斤,而一辆一般电动车所需电池的重量也至少在200公斤以上,不仅笨重也很不方便,车主自身装卸不实际,安装机械自动化装卸又是一笔开销;充电系统更是致命弊端,比起一辆传统汽车花三分钟就加满油离开,等上几十分钟、几个钟头充电,或者是看着工作人员装卸笨重的大电池,车主们大都望而却步。尽管有快充,但快充对电池的损害太大,而更换电池的价格又极度昂贵;同时,由于各生产厂家使用的电池不尽相同,难以统一,换电站也不可能储备所有型号的电池备用;除此之外,电池系统的高成本导致整车高价格,令消费者难以出手,市场需求量就小,厂家也就不能批量生产,于是制造成本更高,进一步推高了新能源汽车的售价,形成恶性循环。电池技术障碍,目前在世界范围内都是一个亟待攻破的难题。电池攻关,已成为影响和制约新能源汽车发展的生死线,这也是目前新能源汽车市场大冷的关键所在。

也正是这些因素导致新能源汽车过去数年都只停留在纸上谈兵的阶段,而无实质进展。已经意识到这一问题的各大品牌厂商,也都加紧了在电池领域的投入布局。这其中,以电池起家的比亚迪明显领先了半个身位。早在2003年3月,比亚迪便在进入汽车产业伊始就成立了电动汽车研究部,并于2006年1月正式成立了电动汽车研究所。投资10.2亿元攻克新能源技术。目前,比亚迪已建成电动汽车研发、测试中心和生产基地,在新能源车领域积累了一定的基础和优势,这也是其被股神巴菲特看好的原因所在。而纵观整个自主品牌厂商,比亚迪的新能源汽车也堪称后劲最足的一个。

两条路径

综合比较,目前在新能源汽车市场走在前列的,当属比亚迪和丰田普锐斯。由于各自定位和市场策略不同,双方目前具备的优势和遭遇的问题也大相径庭。

数据显示,2011年比亚迪新能源汽车销量共计1200余辆,占总销量比仅为0.3%,但总体而言,新能源业务仍处于投入期,这也导致比亚迪的整体业绩表现大打折扣。但作为比亚迪的一项长期计划,至少目前看来,王传福并没有压缩新能源汽车研发投入的打算,尤其在电池领域,如今更是加大投入,力求短期内有所突破。

但摆在王传福面前的难题依然挠头。尤其是在传统汽车业务迟迟未能实现扭亏为盈的情况下,新能源车业务短期内难以实现营收改观的现实更是加大了比亚迪的成本压力。如何在短期盈利能力强的传统汽车业务与盈利前景不明的新能源车业务之间找到一个平衡点,如何尽快将新能源优势转化成实际利润,将持续考验王传福的经营能力。

从目前的布局来看,寻找电池的突破口成为了比亚迪的主要策略。之前巴菲特的持股,给比亚迪带来了人气和电池研发的双重优势,加上王传福本身的技术背景,这一策略也被外界普遍视为行之有效。而近期,王传福也在对比亚迪进行不断的调整。具体举措包括,传统汽油车业务上,重新调整产品策略,将重点产品线转移至更高档的车型,以寻找新的业绩增长点;同时,依托新能源车业务尤其是领先的电池技术,扭转利润下滑局面。此前王传福已向外界表示,几年内将不会再扩张汽车产能,但可能会提升电池等新能源车项目的产能。在整体行情不佳的情况下,对电池研发投入有增无减,说明王传福认识到了“得电池者,得新能源汽车之天下”的重要性,但客观而言,依靠新能源汽车来解决短期盈利问题,效果恐怕不会尽如人意。

相比比亚迪的稳扎稳打,外资品牌中风头最劲的丰田普锐斯,在中国市场的路走得颇为艰难。普锐斯曾在欧美日都创造了新能源混合动力车的销售奇迹,以美国为例,2011年销售量超过2万辆,然而在中国市场销售不到其百分之一。迄今为止,普锐斯全球总销量已超过250万辆。而作为世界消费能力极强的超级大国,普锐斯在我国的销售总数不过4000辆,所占比重微不足道。究其原因,价格的关键因素造就了普锐斯在我国的水土不服,售价过高直接导致普锐斯在中国鲜少获得订单。以国产的低配置来看,价格全部下来基本配置也要25万多,贵得有点离谱。如此高的价格,车内装饰却很简单、且配置差,为拖拽后悬挂。而在美国,售价折合人民币14万元的普锐斯却是高配置,后独立悬挂,做工比国产普锐斯更为精细。平白多出的十几万的售价是普锐斯将自己逼入绝境的最大罪魁祸首。除此之外,普锐斯的电池性能较差,更换过勤过贵,这也是掣肘其发展的一大难题。

客观来说,性能方面,普锐斯称得上一部从头到脚都讲究省油的汽车,而且干的全是技术活——比如科学减重、降低风阻,还有最核心的混合动力技术等。但或许正因为省油这个卖点太鲜明,普锐斯的其他性能指标反倒变得模糊了。首先,消费者无法准确界定普锐斯到底是一部什么车,它既不是MPV也不是两厢车,它的尺寸比中级轿车还小,空间却堪比不少中高级车;从车厢用料、隔音水平、操控乐趣乃至动力表现方面,也很难定义它到底是A级车还是B级车,是经济型车还是中高级车。或许,这种模糊定位未来会让普锐斯开辟出一个新的细分市场,但目前看来,即便存在这个市场也不会很突出。受去年销量低迷的影响,今年丰田公司在中国的年销售计划不过3000辆,这与其重金砸广告的营销投入形成了鲜明对比,让人对其盈利能力担忧——当然也不排除这可能是丰田的一种策略,目的在于为其长远销售做准备。

比亚迪的优势

尽管路径不同,但包括比亚迪和普锐斯在内的所有新能源汽车厂商的共识是,电池问题亟待解决。

相比普锐斯的混合动力,比亚迪的纯动力车更有新能源的味道,所以比亚迪对电池的重视程度更高,研发的投入也更大。针对消费者比较关注的电池问题,比亚迪集团公关经理杜国忠在接受《新领军》记者采访时坦言,比亚迪的磷酸铁锂电池重量尽管比较重,但其容量约为60kWh,可进行10-15C大倍率放电,储备功率很大(远超电机和电控的需求)。以比亚迪E6为例,其电池实际能量密度在100Wh/kg左右,电池占车体比重约27%,但E6百公里加速时间不超过10秒,这主要得益于整个电控、电机、电池系统的高效性。未来随着研发不断推进,电池的重量会越来越轻。

新能源汽车电池范文第2篇

目前,世界各国的研究机构都在针对未来市场需求加紧新能源电池的研究工作,如锂硫电池、金属(锂、铝、锌)空气电池等。这类电池可称为高能电池,其特点是能量密度高、原材料成本低、能源消耗少、低毒。如锂硫电池的能量密度可达2600 Wh/kg,锂空气电池的能量密度可达3500 Wh/kg。高能电池作为新能源汽车电池中的新秀成员,为世界研究机构所瞩目,未来可能会在电动汽车中得到较为广泛的应用。

锂硫电池――无人驾驶飞机动力源

锂硫电池是日本新能源汽车动力电池技术研究方向之一。自2009年起,日本新能源产业技术综合开发机构每年投入300亿日元(约合24亿元人民币)的研发预算,目标是在2020年使锂硫电池的能量密度达到500Wh/kg。美国则希望走得更快一些,美能源部最近投入500万美元资助锂硫电池的研究,计划2013年能量密度达到500Wh/kg。

国际上锂硫电池的代表性厂商有美国的Sion Power、Polyplus、Moltech,英国Oxis及韩国三星等。

Polyplus的2.1Ah锂硫电池的能量密度已达420Wh/kg。2010年7月,Sion Power的锂硫电池则应用于美国无人驾驶飞机动力源,表现引人注目,无人机白天靠太阳能电池充电,晚上放电提供动力,创造了连续飞行14天的纪录。Sion Power在锂硫电池能量密度和循环性能上的近期目标分别是超过500Wh/kg和500次循环,到2016年,则分别要达到600Wh/kg和1000次循环。

在中国,天津电子18所、中国防化研究院、清华大学、上海交通大学、国防科技大学、武汉大学、北京理工大学等也正在进行锂硫电池的研究。

锂硫电池的正极材料包括多孔碳,碳纳米管、纳米结构导电高分子材料以及硫化聚丙烯晴(SPAN)等。研究中发现,由于正极活性材料的放电溶解及金属锂表面的不稳定性,硫本身及其放电产物的电绝缘性等因素的影响,导致锂硫电池的循环稳定性较差,活性材料利用率偏低。

大介孔碳正极材料

中国防化研究院博士王维坤认为,大介孔碳可通过充填单质硫形成寄生型碳硫复合物。利用碳的高孔容,保证硫的高填充量,实现高容量;利用碳的高表面密度吸附放电产物,提高循环稳定性;利用碳的高导电性改善单质硫的电绝缘性,提高硫的利用率和电池的充放电倍率性能。

大介孔碳的制备过程是,采用纳米CaCO3作模版,酚醛树脂作碳源,经过碳化、CO2内活化、HCL去模版、水洗。表面密度为1215 cm2/g,孔容为9.0 cm3/g,电导率为23S/cm。然后,与硫在300℃高温下共热,制备成LMC/S材料,其中硫占70%。

由于硫电极低电压平台的高低与电解液的粘度密切相关,粘度越大,低电压平台越低;电导率与粘度比值越高,电池的电化学性能越好。明胶粘合剂具有良好的粘附性、分散性,在锂硫电池电解液中不溶解、不溶涨,能促进多硫离子在充电时完全氧化成单质硫,可提高锂硫电池的放电容量和循环性能。

多孔电极采用“冷冻干燥、冰晶制孔”工艺制备,可保证电解液的深层浸润,减少因放电产物的覆盖导致活性反应部位的损失。

中国防化研究院1.7Ah锂硫电池的能量密度为320 Wh/kg;在100%放电深度下,循环100次,容量保持率约为75%,循环效率最高为70%。第1年自放电率约为25%,平均每月自放电率在2-2.5%;0℃放电容量达到常温容量的90%以上,-20℃时的容差为常温容量的40%;过放或过充电时,电池不燃不爆,过充电时,电池鼓胀,内部有气泡产生。

王维坤表示,今后还要加强对金属锂负极的研究,一方面要稳定其表面,防止产生枝晶,另一方面要提高其大电流放电能力,以增强锂硫电池倍率放电性能。

SPAN正极材料

清华大学核能与新能源技术研究院何向明教授研究出一种以硫化聚丙烯晴(SPAN)为正极材料、容量达800mAh/g的聚合物锂电池,锂/硫化聚丙烯晴电池的能量密度超过240Wh/kg,且这种硫化聚丙烯晴材料具有超低成本和较低的能源消耗。另外,石墨/硫化聚丙烯晴电池将成为大型锂蓄电池的有力候选者。

基于可逆电化学反应的锂蓄电池通过掺杂与去掺杂硫,硫化热解聚丙烯晴可成为导电聚合物。硫化聚丙烯晴电池的容量比基于可逆电化学反应的锂蓄电池的容量大,特殊的充放电特性表明,硫化物电池远超锂蓄电池机制。

何向明的研究成果显示,当深度放电到0V时,放电/充电容量为1502mAh/g和1271mAh/g,之后循环稳定在1V到3V之间。在0.1V和3V之间时,循环性能稳定,容量为1000mAh/g。

对于过充电,电压会突然降到3.88V,之后稳定在2V左右。过充电后,无法再继续充电,表明电池具有过充电的内在安全性。充电的上限电压是3.6V。充电电压到3.8V时,无法再继续充电;电压到3.7V时,3次循环后也无法再充电。另外,2个硫化物/锂电池与2个钴酸锂/锂电池拥有几乎相同的放电电压,因此,他们之间具有良好的互换性。

这种电池的充电电压及容量会随着温度的下降而提高。在60℃和-20℃时的放电容量分别为854和632mAh/g,聚合物负极工作温度在-20℃以上。

充电电压及容量会随着电流密度的增加而下降。在电流密度为55.6mA/g时, 容量为792mAh/g;电流密度为667mA/g时,容量为604 mAh/g。这表明该种电池可工作在电流密度较高的状态下。

硫化物电极在放电(嵌入锂离子)时体积会膨胀,充电(脱锂离子)时会收缩。第一次放电后,正极厚度会增加约22%。金属锂负极和硫化物正极的厚度变化会相互补偿,以保证电池整体厚度不会出现太太变化。导电聚合物也有同样的特性。由于硫化热解聚丙烯晴(SPAN)与热解聚丙烯晴(PPAN)的结构不同,前者在600℃以上仍能保持稳定。用硫化聚丙烯晴做正极,锂箔做负极的原型聚合物锂电池,大小为4x40x26mm3,能量密度为246Wh/kg或401Wh/l。

另外,在以石墨做锂硫电池负极的实验中,在一个干燥的空气或惰性气体盒内,用Celgard的2400孔隔膜做隔片,置于正负极之间形成电芯,在负极与隔片之间是100μm厚的锂箔材料,然后注入1M LiPF6-EC/DEC电解液,最后密封成扣式电池。特性曲线如图1所示。

上述两种方法中,以石墨做负极比金属锂更安全;锂化前的硫化物正极由电化学的锂化生成;在硫化物/石墨电池和硫化物/锂电池之间存在0.2V的电压差;硫化物/石墨电池具有更稳定的循环寿命。

碳纳米管硫化聚丙烯腈正极材料

关于硫基复合正极材料的另一项成果是上海交通大学化学化工学院杨军教授研究的炭纳米管表面生长聚丙烯腈共聚物的含硫复合正极材料。这是一种B型聚丙烯腈、硫与5%碳纳米管的烧结产物。约20nm管径的MWCNT贯穿于颗粒之间,减小了二次颗粒的尺寸,形成了良好的结构骨架和导电网络。随着碳管含量的增加,初始容量有所降低,但电极的循环稳定性和倍率性能得到了提高。

采用环糊精作电极粘合剂,因为其无论在小电流还是大电流倍率下,都具有最好的循环性能。

金属空气电池――铝和锌空气电池已有研发和应用

目前市场上比亚迪F3双模电动车所用的磷酸铁锂电池330V/60Ah电池组,只有19.8kWh,重达230kg,实际能量密度仅为86Wh/kg,如果用这种电池加大到60kWh(大约行驶400公里),重量将达到无法接受的700kg。

另外,中国产的电动公交车均宣称续航里程可达300公里,但世博会上的纯电动公交车采用3600kg重的电池(共12块,每块300kg)不开空调只能行驶110~120公里,开空调的话更是只能续驶80公里,而公交车的日平均营运里程是250公里。由于担心电池的安全性,无法深度充放电。因此,实际可用电能小于电池标称能量的一半。

中国博信电池(Powerzinc)总设计师杨德谦在“未来电动汽车高能电源研讨会”上,用上述两个事例指出了中国市场上现有动力电池的不足。

中南大学化学电源与材料研究所所长唐有根对杨德谦的观点表示赞同,他用一组数据具体说明了金属空气电池与现有动力电池相比的较大优势(见表1)。

铝空气电池

铝空气电池能量密度高,铝的理论能量密度为8100Wh/Kg,电池实际能量密度超过350Wh/kg;操作简便,使用寿命长,金属电极可以机械更换,电池管理简单,使用寿命只取决于氧电极的工作寿命;电池结构多样:可设计成一次电池或二次电池,金属阳极可以是板式、楔型或膏体,电解液可循环或不循环;绿色环保,无毒、无有害气体,不污染环境;原料充足,铝是地球上含量最丰富的金属元素,价格低,全球铝的工业储量超过250亿吨,可满足汽车工业电动车动力电池的需求。

此外,铝空气电池形成的是“循环经济”,电池消耗铝、氧和水,生成金属氧化物,后者可采用水、风能、太阳能等可再生能源还原。对于普通小汽车而言,每100km消耗3kg铝和5L水,再生成本不足10元。

铝空气电池研究的核心技术包括铝合金电极的制备,阳极腐蚀与钝化的研究;空气扩散电极的制备及氧还原催化材料的研究;电解液的制备与处理系统研究,抑制阳极腐蚀,减少极化,提高电池效率;电解液循环系统、空气流通保障系统和电池组热管理系统;采用机械式充电,合金阳极放电后机械更换新阳极,放电产物和电解液集中再生处理,循环使用。

关于铝空气电池的实际应用成本,铝空气电池消耗1kg铝可以产生3.6-4.8度直流电,相当于1.5-2.0升柴油的驱驶能量。还原1kg铝要消耗12度电,电网低谷电成本约12x0.30=3.6元,铝还原前后物流成本0.3元/kg,还原设备折旧和操作费用0.3元/kg,总成本4.2元,替代1升柴油的成本约2.1-3.1元,降低50%以上。

锌空气电池

锌空气电池具有低碳、减排的特点,3.5吨锌燃料的能量约与1吨柴油的相当,2145Kwh网电可生产1吨锌燃料。2010年,中国将消耗柴油1.4亿吨,汽油消耗0.63亿吨。如其中的50%用锌燃料取代,可以减排317850000 吨CO2,11390000吨CO,1680000吨HC,1140500吨NOx。

杨德谦在分析铝/镁空气电池、氢氧燃料电池、锂空气电池时指出,铝/镁空气电池必须解决下列两个难题才有希望用于电动车,一是功率密度要提高5倍;二是消除铝/镁再循环的污染,并大幅降低材料制备过程中所用的能耗。

氢氧燃料电池存在着下述问题,氢的电解生产耗能过高;氢的车辆输送量少且危险,如用管道输送,渗漏可达40%;车上储氢罐中的氢目前只占罐体质量的3-5%;现在还找不到真正能取代铂的催化剂。

例如,梅赛德斯-奔驰Citaro氢氧燃料电池车百公里消耗17.0kg氢气,电解每千克燃料耗电64kg-72kWh,换算为百公里耗电1091-1227kWh。因此,需要大幅降低制氢的能耗。

以上问题解决之前,氢氧燃料电池似乎不可能实现商业化应用。另外,美、加两国已经停止车用氢氧燃料电池的研发。

而锂空气电池目前尚处于初期阶段的研究,需解决的问题包括防止使用两种电解液的隔膜慢性渗漏;提高有机电解液的可使用温度;找到可取代目前使用的金和白金触媒剂;更换锂燃料时,如何防止水气侵入引起爆炸;如何循环未用完的锂和氢氧化锂;如何降低循环氢氧化锂的能耗等。

新能源汽车电池范文第3篇

摘要:电动汽车是最具发展潜力的新能源汽车,以电力为驱动,有着噪声低、低排放、效率高等特点,应用前景广阔。本文围绕新能源电动汽车对其电池技术进行了讨论。

关键词:电动汽车;比能量;可靠性;锂离子电池

0引言

由于传统内燃机汽车所造成的环境和能源问题愈加突出,汽车行业发展受阻。目前我国科研机构和汽车制造企业都加大了对新能源电动汽车的研发力度,以期解决现存电动汽车电池技术难题。

1新能源电动车电池技术

根据能源供给类型的不同,电动汽车可分为纯电动车、混合电动车和燃料电池电动车,且这三种电动车电池技术均面临着技术难题,较难量产推广。电池技术是影响新能源电动车推广和广泛应用的重要因素,所以迫切需要解决电池的容量和能源补充问题。

2新能源电动车电池技术对比

(1)铅酸蓄电池。铅酸蓄电池是由浸入稀硫酸电解液的正极板(PbO2)和负极板(Pb)组成。充放电反应方程式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。该种电池的性能指标中的比能量和比功率均较低,电池的循环使用寿命也较短,充电所需时间较长,这些特点致使其在电动车领域的推广受到很大制约。同时,该种电池技术较为成熟,可以大批量生产,其造价也低,所以这种电池也具有一定的应用空间,目前是被用于行驶里程短,重点要求较低的场合,例如目前已投入使用的电动观光车、电动叉车、短途电动公交车等。

(2)镍氢电池(NiMH)。由镉镍电池发展而来的镍氢电池是由电解液(KOH)、碱式氧化镍(NiOOH)组成的正极和吸氢合金(MH)组成的负极构成。充放电反应方程:NiOOH+MH⇋M+Ni(OH)2。镍氢电池充电时间短、容量大、放电深度大,更有着耐过充和过度放电等优点,但是由于金属镍价格较昂贵对其在在电动车领域的推广和应用。镍氢电池与锂离子电池相比,能量密度较弱但可靠性高、成本低。在不久的将来镍氢电池会成为混合动力电动车的主流电池。

(3)燃料电池(FuelCell,FC)。燃料电池由正极、负极(不包含活性物质)和电解质隔膜组成。目前研究以氢燃料电池为主,充放电反应方程:2H2+O22H2O。作为被汽车制造商重点投资的燃料电池,仅须补充燃料与空气即可,并不需要充电储能的过程。氢燃料电池不仅供电效率高、功率密度高,也有着无污染和可循环利用的优点。但是其造价太高、启动时间过长,制造和存储代价高且氢燃料电池加氢站的建设有着很大的难度。就目前来说,燃料电池电动车只是处于研发阶段,尚存在较多技术难题,在短期内很难进行大规模的推广。基于燃料电池绿色环保的作用,燃料电池未来肯定会成为解决能源危机的动力电池,有着较为广泛的前景。

(4)锂离子电池。锂离子电池主要包括正极(锂离子金属氧化物LiMO2构成)、负极(焦炭或石墨C构成)和有机溶液(溶有锂盐)。充放电反应方程:LiMO2+nC⇋Li1-xMO2+LixCn。锂离子电池的性能要优于前两种电池性能,有着体积小、寿命长和自放率低的优点,锂离子电池并不存在传统蓄电池出现的“记忆效应”,该电池无污染,所以该种电池一直被看好,是最具有实用价值的电动车电池。但锂离子电池在快速放电性能、价格、过放电保护方面有着不足之处。而大容量、高功率的锂离子电池在安全方面有着一定能够隐患,使其大规模推广受到限制,现在主要被用于容量较小、功率较低的电动汽车的应用中。目前各国汽车生产商都在重点研究锂离子电池技术,主要围绕如何降低电池成本,实现快速便捷放电,确保大容量的电池安全性为研究重点。

3锂离子电池技术

(1)锂离子电池材料技术。该种电池正负极材料体系很丰富。用于动力电池的NCM三元层状正极材料,其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的应用比较成熟,而拥有较高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2已被批量应用。近几年铝掺杂的锂镍钴氧电池将被用于驱动电动汽车,与锰酸锂混合也可用于制造车用动力电池。磷酸铁锂电池生产已满足客车和专用车辆的应用。用于负极的材料石墨、硬/软碳和合金负极材料,其中石墨应用最为广泛,无定形硬碳或软碳与石墨混合已经逐渐被应用。钛酸锂负极材料倍率性和循环性佳,但比能量低、成本高,适用于大电流充电。将纳米硅或硅氧化物作为负极材料已有小批量应用,但还需研究出解决因锂嵌入硅后造成的体积膨胀导致使电池循环寿命减少问题的方法。锂离子电池电解液中六氟磷酸锂及其它新型锂盐、溶剂提纯、电解液配制、功能添加剂技术不断进步,而如何提高电池工作电压,如何改善电池高低温性能是现在研究方向,目前安全型离子液体电解液以及固体电解质均在研制中。聚烯烃微孔膜是现如今锂离子电池隔膜销售中的主要产品,而耐高温、高电压隔膜将会是未来的主要发展方向。

(2)单体电池技术。单体电池形状主要有圆柱、方形金属壳(铝/钢)和方形软包散装,而车用电池组容量大、电池数量多、管理系统复杂。目前圆柱电池技术并不能满足车用电池需求;方形电池电芯制作方式较多(正极包膜叠片、卷绕+叠片、叠片+卷绕等),制作出的电池容量大,适用于软极片电池(磷酸铁锂和三元材料的电池)。叠片式电池在各材料体系中均适用,可靠性高,与卷饶电池相比寿命较长,例如日产Leaf纯电动汽车、Volt插电式混合动力汽车电池均采用叠片式。软包电池电芯的制作则与方形金属壳电池类似。总体来看,我国单体电池生产正在由半自动向着全自动大规模制造迈进。

(3)电池系统技术。我国动力电池系统产品存在功能简单、数据采集可靠性较弱,SOE估算精度、热管理、均衡、安全管理等有待提升,而核心元器件则差距大。电池系统应从结构设计优化与材料选型两个方面入手结构抗振、抗冲击以及轻量化集成优化设计进行研究,并从故障诊断预测、热安全监测预警和防控三个方面进行关键技术的开展。

4结语

综上所述,对于新能源电动汽车来说镍氢电池性能要优于铅酸蓄电池,燃料电池和锂离子电池比与镍氢电池相比性能性能更佳,但都有着各自难以突破的技术难题。基于锂离子电池各项性能和目前技术研究程度,不久的将来锂离子电池会被广泛应用于纯电动汽车。

参考文献:

[1]文晓明.电动汽车电池技术研究与展望[J].汽车零部件,2015.

新能源汽车电池范文第4篇

新能源汽车契机

经济危机对传统汽车行业的打击,正好成为新能源汽车发展的契机。下一场汽车工业的竞赛,将是新动力汽车,这一点几乎毫无疑问。

就在3月19日。奥巴马总统宣布美国国内推动混合动力及电动车的发展计划,计划拨款24亿美元,15亿美元用于混合动力车电池的生产。5亿美元用于其他零部件。4亿美元用于混合动力车所必需的基础设施如充电站的研发费用。购买混合动力车的消费者将获得最高7500美元的税费减免。计划到2015年有100万辆环保车投入市场。

今年5月份开始,美国能源部将为新能源汽车项目提供第一笔总额为250亿美元的贷款,而通用汽车与克莱斯勒都因持续经营前景不明而暂未获得贷款资格。奥巴马政府执政以来,已在年初允许各州根据本州情况制定更高的环保排放标准,目前又在国会推广碳排放限额交易系统(cap-and-trade),这对汽车企业无疑既是挑战也是机遇。

这一场新能源汽车的革命。可能将决定未来的赢家。丰田汽车美国销售公司4月初发表声明,丰田和雷克萨斯品牌混合动力车在美国市场累计销量已突破100万辆。截至今年1月底,以普锐斯为代表的丰田混合动力车在全球累计销量已超过170万辆。而本田自1999年推出首款混合动力车型Insight以来,截至今年1月底,Honda混合动力车型的累计销量突破30万辆。

2000年丰田普锐斯混合动力车首次登陆北美市场。7年内在美国市场销量突破50万辆。而从50万到100万辆只用了约两年时间。同期美国新车销售量近几年保持稳定。混合动力车逐渐为市场所接受。

福特公司近期推出了可使用天然气、汽油与液化石油气三种燃料的蒙迪欧车型。三种燃料提供动力使得蒙迪欧的最大行驶距离达到了1200公里。三燃料蒙迪欧轿车将于4月份在欧洲部分市场开始销售。同时,戴姆勒日前宣布,全新梅赛德斯奔驰燃料电池汽车F-CeH将于今年第二季度或第三季度在欧洲市场率先限量发售。

在这场汽车业的革命中。新能源汽车行业有望为中国汽车提供赶超国际汽车先进国的机会。国内政策的大力扶持有助于新能源汽车及其关键零部件(电池、电机、电控)快速发展。同时,中国拥有全球最大的电池、电机产业,有望在全球新能源汽车产业中获取更大收益。

我国近期颁布的《汽车产业调整和振兴规划》细则中,布局了整个新能源汽车产业链设定具体目标。该规划指出整车环节形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能,新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右。主要乘用车生产企业应具有通过认证的新能源汽车产品。

同时中央和地方也将推动新能源汽车,包括启动国家节能和新能源汽车示范工程,由中央财政安排资金给予补贴。支持大中城市示范推广混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车。

关注电池材料企业

新能源汽车的产业化,关键零部件是体系中的瓶颈因素,其中最主要的是电池。从另一个角度来看,这类上游企业,尤其是电池材料企业,将存在比较好的投资机会。

新能源动力中,全球汽车企业的目光似乎集中在电池材料上。美国汽车巨头们更偏向于氢燃料电池车,通用汽车推进了氢能源汽车的商业化进程。而日系汽车巨头们更偏爱混合动力汽车,正拟将汽电混合动力车演绎到锂电池驱动的混合动力车。这场竞争,也是锂电池技术和镍氢电池技术的竞争。有分析师认为。短期来看。镍氢电池比较被看好,长期而言。锂电池应该是发展方向。

发展锂电池已形成趋势。传统的混合动力车并不能从根本上解决排放问题和石油供应紧张问题,氢燃料电池车涉及到加氢站等基本设施建设,短期投入较大。而锂电池是一个比较现实的解决方案。

在此背景下,和电池有关的企业,比如上游的有色金属企业和电解液、电极材料生产企业等都非常值得关注。比如,厦门钨业、贵研铂业等资源类企业,生产电极材料的中信国安,生产电解液的江苏国泰,等等。都是重点投资方向。

重点关注个股:

厦门钨业(600549)

厦门钨业是全球最大的钨钼产品生产企业,公司拥有从上游钨精矿到下游钨深加工产品的完整产业链,掌握全球最先进的钨及炭化钨粉料技术,是世界上最好的硬质合金坯料和钨材料制造商之一,世界原钨消耗量25%来自公司。公司同时还布局新能源领域,新能源材料产品包括钴酸锂电池粉料和储氢合金粉。未来公司还将开发荧光粉和磷酸铁锂粉料。

除了其主营业务非常扎实外,混合动力车用电池也是其一大亮点。油电混合动力汽车很长一段时间将是节能环保汽车的主流,而储氢合金粉则是汽车用电池材料的主流。经过3年的布局和完善,公司能源新材料产业已经步入收获期,特别是贮氢合金粉业务由原先市场的新进入者成长成为行业的龙头,市场占有率达到30%。并且仍在进一步快速增长中。

另外,锂电池(未来新动力汽车的发展趋势)中,公司主要提供的是钴酸锂和磷酸铁锂材料。而且公司目前是比亚迪公司的锂电池材料供应商(包括钴酸锂和磷酸铁锂),已经进入比亚迪公司的供货体系,未来必将得益于比亚迪公司节能电动汽车的规模化和全球化。

新能源汽车电池范文第5篇

[关键词]新能源汽车;供应商选择;动力电池

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.15.270

1 引 言

当今世界环境污染严重,能源消耗大,与此同时,全球汽车产业正处于转型升级的重要战略时期,大力发展新能源汽车已成为汽车产业的主流方向,中国的新能源汽车市场需求正逐步形成。最近三星电池出事,导致新能源汽车也不幸受到牵连。江淮、北汽、上汽相关新能源汽车均受到影响,动力电池出问题,需要一年左右才能把现有的电池换掉,加上产品的升级换代,需要两年过渡期。可见动力电池相当于新能源汽车的“心脏”,对整车企业影响重大。目前新能源汽车的供应链还不成熟,虽然与发展常规内燃汽车有很多共通之处,但两者又有明显的区别,如针对供应链上游核心部件动力电池供应商监管,由于其零部件的特殊性严重制约着新能源汽车的发展,因此对于其供应商的有效管理也是不容忽视的。

2 动力电池供应商发展现状及问题

目前新能源汽车市场呈井喷式发展,与此同时,也带动了核心组件动力电池的市场,然而大量的资本加入新能源汽车市场中,导致动力电池供应商参差不齐,鱼龙混杂。其中很多是由其他行业转型,生产技术和管理相对不成熟,造成了低端电池产能过剩的尴尬局面。作为新能源汽车的“心脏”,动力电池技术的好坏直接决定了整车的性能、质量、安全等。目前,国内部分动力锂电池企业在电池的一致性、能量密度、稳定性、循环寿命、安全性等方面都存在着明显的不足,因此对于整车企业对供应商的慎重选择十分重要。

根据国内新能源汽车整车制造企业与电池制造企业调研,当下由于电池问题导致制约新能源汽车产业发展的几个因素如下。

(1)车用动力电池能量密度还有待加强,影响整车纯电行驶里程及整车的重量。

(2)电池生产制造中花费的成本过高,影响新能源汽车的制造成本、销售价格及在市场上的推广。

(3)新能源汽车充电设施配套环境不完善,影响消费者的购买欲望。

(4)车用燃料电池的研究技术落后,没有形成一定产业规模,制约新型燃料电池汽车的技术发展。

(5)车用电池安全性严重影响着用户体验度和发展前景,安全性还有待进一步提升。

(6)电池的材料选择及生产过程中对绿色度的要求还没有具体措施。

(7)对于动力电池成品必须定期维护,需要特定的设备、人员和场地,成本高所以一般不会有库存,与冷冻品的供应链相似。因此对于准时配送的要求要比一般零部件的要求要高。

此外,纯电动汽车、插电式混合动力汽车逐渐步入产业化和规模化,由于新能源汽车的大力普及,未来几年动力电池将逐渐进入批量报废阶段,将会导致新能源汽车产业的发展和环境、资源之间矛盾日益突出。由于目前我国还没有建立废旧动力电池回收、运输、存储、再生处理的循环利用体系,还没有建立相关管理制度。动力电池是否能够有效回收利用将直接影响新能源汽车产业的可持续发展和国家节能减排战略的有效实施。因此,对于动力电池的回收利用,为新能源汽车产业可持续发展提供重要保障。

3 整车企业对电池供应商的管理策略

3.1 早期参与研发设计

近年来,在我国新能源汽车发展初期,新能源汽车制造企业与零部件供应商的产品研发能力都比较薄弱,产品研发投入与风险成本都比较高,零部件供应商参与新能源汽车制造企业新产品开发以共同推动产品开发与创新不失为有效的合作模式。通过供应商参与新产品开发,供应商不仅可以学习制造商的先进技术和开发经验,加快产品开发进程,而且可以与制造商建立良好的合作关系,双方更愿意共享一定的技术与知识,建立深层次的配套关系和稳定的供应关系。

供应商的研发制造,要不断迎合客户的需求,提高用户对新能源汽车的使用满意度,因此对电池和发动机的研发制造要不断创新,着重解决电池的性能,如使用寿命、使用时间和电池重量,这都要求技术上不断推陈出新。在指标上会着重强调新产品开发能力和核心研发能力。与此同时,也要求供应商参与到新产品的研发设计中来。全面提高供应商的自主创新能力、成本控制能力、后向整合与服务能力、信息集成能力。

3.2 加强配送的准时性

动力电池的产品特性与其他的汽车零部件相比有一个明显的区别,其成品必须定期维护,否则性能会下降,最终导致整车的性能下降。定期维护需要专门的设备、人员和场地,耗费的工时也较长,对于整车企业来说成本非常高,所以动力电池一般不会有库存。整车企业按照生产计划要求供应商准时配送,动力电池一旦送达马上装配到整车上。动力电池供应链的这一特点与冷冻品的供应链有相似之处。因此对于准时配送的要求要比一般零部件的要求要高。

3.3 绿色管控

在电池供应商的选择上就要优先考量环境绩效,包括产品的材料选择、绿色度的控制和生产过程的绿色化。因此对供应商的要求也加入了绿色指标这一项可持续发展能力。由此可见,新能源汽车的环保作用并不能仅仅聚焦在减少尾气的排放上或是资源的节约上,而是产品本身的生产和使用上都要具备环保概念。

3.4 产品的安全性监管

安全性能直接会影响公司的品牌形象,包括用户的满意度,因此对于产品的质量安全性能要高度重视。质量的稳定是电池行业的命脉,而安全问题是电池行业的致命杀手。一旦出现安全事故,企业面对的不仅是高昂的索赔,而是后续客户流失的问题。供应商的切换、磨合不仅产生衔接间供应链的断裂,这样的状况频繁出现,而且会导致正常的生产活动进度大打折扣,降低了整车企业的竞争力。因此,要加大对电池产品质量的监测管理,严格把关。

3.5 后期回收体系的建立

对于废旧电池后期处理上,整车企业对供应商在回收能力上也要全面考核。新能源汽车动力电池的生产企业以及整车企业,均有责任对报废电池进行收集和无害化处理。废旧动力电池的拆解、再生金属冶炼涉及人身安全和环保问题,需要企业具备完善的专业技术、设施设备和管理,并且需要两方充分协调达成合作关系,建立一套高效环保的废旧电池逆向回收网络,对于如何处理好共赢的利益分配关系,是一个值得深度思考的问题。

4 结 论

对于新能源汽车行业来说,其核心供应商即动力电池供应商严重影响着新能源汽车的发展,其供应商的特殊性对整车企业有着致命影响,针φ车企业与动力电池供应商之间的分析,从技术、配送、质量、绿色度、逆向回收等方面还有很多不足需要完善。因此本文的实践意义在于解决目前存在的问题,优化供应商关系,通过具体实施对核心供应商进行有效管理,可以持续监控供应商的变化状况,适时采取针对性的改善措施,使供应商绩效稳定于要求水准及之上,最终达成保持新能源汽车企业最佳竞争力的目标。

参考文献:

新能源汽车电池范文第6篇

关键词:新能源汽车;电池包;装配

中图分类号:TM912 文献标识码:A

0.引言

我国新能源汽车行业正在迅猛发展。新能源汽车的核心技术主要是电池包,其生产装配质量直接影响新能源汽车的性能。目前,我国动力电池的主流是锂离子电池,并广泛应用磷酸铁锂电池,但整体水平落后于美国、日本。本文从新能源汽车动力电池概况入手,论述电池包的结构及装配生产的技术知识。

1.我国新能源汽车电池概况及发展方向

新能源汽车动力电池,按照是否需要充电,分为蓄电池和燃料电池。蓄电池主要应用于纯电动汽车、混合动力汽车、插电混合动力汽车;燃料电池主要应用于燃料电池汽车。本文主要介绍蓄电池。

1.1 铅酸蓄电池

铅酸蓄电池的电极材料为铅及其氧化物,电解液是硫酸溶液。它的优点:电压稳定、价格便宜。它的缺点:比能低、使用寿命短、日常维护频繁。在国内,铅酸蓄电池已经非常广泛地应用到低速电动汽车领域。

1.2 镍氢电池

镍氢电池的阳极材料是氢氧化镍、阴极材料是由钒、锰、镍等金属形成的多成分合金组成,它的能量体积密度约为铅酸电池的3倍,它的比功率约为铅酸电池的10倍。镍氢电池的短板如下:在低温条件下容量减小,在高温条件下充电耐受性差;它的原材料如金属镍非常昂贵;过度放电会造成电池性能永久性损伤,荷电状态受到了很大的限制。镍氢电池在遥控玩具领域得到广泛应用,在混合动力汽车、纯电动汽车领域也有应用车型。

1.3 锂离子电池

高性能、低成本的新型锂离子电池将是新能源汽车动力系统开发工作获取成功的方向。新型锂离子动力电池将采用高电压/高容量正极材料、高容量负极材料和高压电解液替代现有锂离子电池材料,电池成本、比能量和能量密度将具有明显优势,能够大幅度提升新能源汽车经济性和使用的便利性。

未来我们将重点研发制造高比能量高比功率的动力锂电池。此项工作已经纳入2017年国家重点研发计划。我们将主要研究下列问题:制造一致性;成组后的安全性和寿命;高能量和高功率兼容;原材料的筛选。

2.新能源汽车常见电池包的结构分类

根据动力电池对新能源汽车提供动力的方案不同,其电池包的尺寸、重量、规格也不同。根据新能源汽车的车型,电池包结构大致分为以下几类:

2.1 油电混合动力汽车电池包

针对油电混合动力汽车的特点,其所配备的电池包仅在起步、加速、制动等特殊阶段辅助发动机进行工作,因此其电池包相对体积较小,质量也较轻,目前市场上的油电混合动力汽车电芯多为镍氢电池,冷却系统也相对简单,常采用自然通风冷却装置进行冷却,其体积不大,车内空间基本可以满足布置需求,因此,常将其放置于座椅后面的后备厢位置,这样有利于生产装配,同时也方便日常的维护和检修。图1是油电混合动力汽车电池包的常见结构。

2.2 插电混合动力汽车电池包

插电混合动力汽车具有纯电动工作功能,因此它的电池包容量较大,电池包的体积也较大,很多车型把电池包的设计在地板下方中通道。插电混合动力汽车的电池包内部一致性很重要,且发热较高,须采用水冷循环的方式,还需要增加防护功能,防止涉水、碰撞等带来的安全问题。图2是插电混合动力汽车电池包的常见结构。

2.3 纯电动汽车电池包

纯电动汽车完全依靠电池包内的能量来行使,因此它的电池包体积很大,一般布置在车身的地板下方,前悬架与后悬架之间。而且它的电池包重量很大,约占整车质量的1/3,部分车型达到1/2,因此电池包的装配质量稳定性对整车性能有重要影响。图3是纯电动汽车电池包的常见结构。

3.电池包装配线及工艺流程

动力电池包由4个部分组成:电芯、外壳、保护板、辅助材料。电池包装配线承担把上述部件装配成合格电池包的任务。一般电池包的装配在单独的车间内进行,车间分为原料存储区、分装区、总装区、充电区、返修区、成品存放区。产品装配工艺差别不大的两种电池包,可以共线生产。典型的电池包主要装配工艺流程如下:

(1)电池箱吊装上预装线

(2)零部件装入电池箱

(3)电池箱铭牌打印及粘贴

(4)条码打印及扫描

(5)KBK转挂至装配线

(6)零部件整理装配

(7)螺栓连接紧固

(8)质量检验

(9)电池箱盖装配

(10)气密性试验

(11)质量检验

(12)KBK转挂至电池充电线

(13)充电电缆插接、充电

(14)充电后试验

(15)KBK转挂至成品输送线

(16)成品入库

4.电池包装配技术设备

根据电池包产品装配生产技术要求,电池包装配生产线通常由下列设备构成:

4.1 预装线:工位输送由单层倍速链装配线完成。人工通过KBK将合格的电池箱转运到预装线第一工位后,完成其他检验合格的零部件装箱,电池箱铭牌及条码的打印、粘贴,零部件条码扫描等工作。

4.2 总装配线:工位输送由倍速链输送机+气动阻挡器完成。人工通过KBK将预装线上的电池箱转运到装配线第一工位后,完成电芯、线束的连接,BMS模块、分电器、压板等的安装,电池箱盖的安装,BMS模块的检测,气密性试验等。

4.3 充电线:通过自动输送将带集电功能的带电池包工装板从装配线上的电池包转运到充电线各个充电台位后,由电气占位开关完成充电台车和电池包电缆的插接,充电量模式的选择。电池包随充电台运转的同时完成充电工作。充电结束后检验合格的电池包由货叉堆垛机方式转运到成品输送线,不合格的电池包由货叉堆垛机方式转运到离线返修区进行返修。

4.4 成品输送线:成品输送线采用空中辊道输送的方式将合格电池包送往成品立体仓库。

4.5 kbk起重机:用于辅助搬运较重物件。

4.6 线边设备

(1)胶条烘箱:用于电池箱盖密封条,压板缓冲套等橡胶件的加热。

(2)激光打码机:用于动力电池包铝质铭牌雕刻。

(3)全自动螺栓供给机:用于装配线螺丝自动供给。

4.7 信息化控制系统

系统主要功能:生成生产计划;关键零部件信息采集;装配质量、扭矩、检验数据采集;电骸⒌缌鳌⑽露取⒊涞缡奔洹⒊涞缌康瘸涞缱刺控制;上述信息集成到服务器上,形成电池包的电子档案;根据需要将要展示的信息通过服务器传送到车间显示屏;根据需要将要追溯的信息形成报文打印后随电池包发走。

结语

随着新能源汽车技术的日渐成熟与完善,新能源汽车无疑将登上历史的舞台,焕发迷人的魅力,集环保、节能、高效于一体,其电池包的批量生产将成为未来发展的重点。我们需要不断解决在新能源电池包生产中遇到的问题,让我国新能源汽车发展得越来越快。

参考文献

新能源汽车电池范文第7篇

为应对减排和石油资源日渐匮乏的双重压力,目前大多数国家都将发展新能源汽车视作振兴本国汽车产业和节能减排的最重要途径,各国政府的力推将使全球车用锂电池市场呈现爆发式增长,锂电池相关企业在激烈的竞争中迎来重要发展机遇。

“行业的利好并不表明企业未来发展一定看好。公司的锂电池电解液业务主要是由未来市场供需状况决定的,目前还不确定。”虽然对行业发展趋势看好,但郭盛虎对于公司未来在锂电池电解液方面的发展前景出言谨慎。

相比企业的谨慎,机构的预测则乐观明确得多。中银国际最近的研报认为,随着新建锂离子电池电解液、六氟磷酸锂和硅烷偶联剂项目的投产,预计在2010 年公司化工业务将取得突破性进展,不仅可以拉动公司整体净利25%以上的增长,并且确立了其中锂电池电解液行业的决定性竞争优势。

电解液迎来发展机遇

电解液是锂电池四大关键材料之一,号称锂电池的“血液”。

江苏国泰主要控股子公司国泰华荣就是一家以有机硅材料、锂电池材料为发展方向的国家重点高新技术企业。2008年公司电解液年产能达到3000吨,产能在国内排名第一,占国内30%市场份额,在全球排名第五位。

“预计2009年公司的盈利增长在30%以内,其中锂电池电解液业务贡献的利润约占30%。”董秘郭盛虎告诉记者,“目前订单比较好,销售没有任何问题。”

磷酸铁锂因为高放电功率、成本低(约18~30万元/吨)、可快速充电且循环寿命长,在高温高热环境下的稳定性高,具有很好的安全性能,因而是目前最理想的动力汽车用锂电正极材料。目前,我国车企推出的纯电动车车型中,动力电池均为锂电池,奇瑞、比亚迪使用的均是磷酸铁锂。江苏国泰使用的正是磷酸铁锂这一最具潜力的原料。

而未来,江苏国泰有望凭借锂离子动力电池的大规模应用迎来新的发展机遇。中投顾问汽车产业研究部指出,目前全球锂电池电解液市场供求基本平衡,主要是靠存量锂电池市场,未来市场增量要看新能源汽车动力锂电池市场,特别是电动汽车一旦兴起,将带来电解液的爆发性增长,电解液在3~5年后依然是朝阳产业。

据统计,到2013年全球锂离子电池市场需求量将达到39.9亿颗,年增率将超过20%;到2016年,锂离子电池市场需求量更可望突破50亿颗。

外贸化工并举

江苏国泰最初以外贸业务起家,近几年利润增长率都在30%以上。随着在化工新材料业务的推进,公司从传统的贸易企业转变为外贸、实业并举,具有高新技术的综合性企业。

2009 年1~9 月份,公司共实现营业收入19.37 亿元、归属于上市公司股东的净利润1.07 亿元、基本每股收益0.45 元,分别比去年同期增长-15.44%、17.59%、18.42%。报告期内,公司产品的综合毛利率为13.82%、净利润率为9.54%,同比分别增加了2.51、1.69 个百分点。这也是公司“减收增利”的关键。

郭盛虎透露,虽然受到经济危机的影响,公司2009年外贸数额同比减少,但利润反而将有所增长。未来江苏国泰将围绕外贸和化工两大主业做大做强。

银河证券预计,2009 年尽管受到国际经济危机的负面影响,使得公司外贸出口业务收入同比下降15%左右,但得益于调整出口业务结构,高端产品增长带动总体毛利率提升,以及公司有效的费用控制能力,公司全年净利仍有望达到15%左右的小幅增长。

作为公司未来扩展新能源战略的关键举措,目前公司在江苏扬子江化工园区新建了5000万吨电解液产能,厂房已经建设完毕。

“该募集资金项目已经基本建成,目前正等待安全生产许可证和消防许可证。公司未来将视市场供需状况以及原材料的行情决定产能释放。”郭盛虎表示。

新能源车引发激烈竞争

福田汽车与北大设立新能源电池公司、华芳纺织开发磷酸铁锂动力电池、上海汽车牵手美国A123投资锂电池……车用锂电池的美妙市场前景引来众多上市公司争相抢食。

2009年12月17日,上海汽车与掌握磷酸铁锂电池核心技术的美国A123系统公司联合宣布,双方将按照51:49的持股比例成立上海捷新动力电池系统有限公司,共同开发、生产和销售车用动力电池系统,以期占据市场的领先地位。

“我们目前可能已经不是电解液龙头了,现在杉杉股份、金牛能源发展得都很快,规模上有可能已经超过我们。”董秘郭盛虎在记者刚刚说出公司是锂电池电解液龙头时连忙解释。

激烈的竞争、良好的前景造成了公司一些大客户的流失。“前几年比亚迪用的也是我们的产品,现在已经不用了。”郭盛虎告诉记者。据悉,今年8月,比亚迪电动车电池生产基地在广东惠州建成,该基地担负着比亚迪电动车核心技术――锂电池的生产任务,今后可以进行锂电池的大规模生产。

而杉杉股份已形成较为完整的产业链,已成为全国最大的锂离子电池材料供应商。

新能源汽车电池范文第8篇

镍氢电池相对于锂电池更适合目前技术条件下的汽车使用,因此应用范围比较广,镍氢电池在日常生活中的表现常常不尽如人意,但应用在新能源汽车上后,由于科学充放电管理使镍氢电池的劣势逐步消除,优势体现明显。

【关键词】

镍氢电池;新能源汽车;充放电

一、镍氢电池国内发展概况

镍氢电池是二十世纪九十年展起来的一种新型绿色电池,具有高能量、长寿命、无污染等特点。我国是在八六三计划“镍氢电池产业化”项目的推动下,镍氢电池才逐渐发展起来的。目前,一汽、二汽、长安、奇瑞等主机厂生产的HEV均采用镍氢电池。

二、国外发展概况

美国、日本等发达国家已经把镍氢电池的技术成熟的应用在了很多新能源车上。电动汽车的最大市场在美国,约占64%,日本约占21%,欧洲约占6%。现在新能源电动汽车电池使用情况是镍氢动力电池约占市场份额的75%。日本是目前国际上新能源汽车及动力电池研究和应用最先进的国家,镍氢电池于1988年进入实用化阶段,1990年在日本开始规模生产,此后产量成倍增加。目前在日本,三洋、松下和东芝形成了三足鼎立的局面,所占市场份额分别为40%、30%和20%,生产能力已达到1500万只/月。

国外研制新能源车用高功率镍氢电池的公司主要有日本三洋电机株式会社、松下EV电池公司、美国的Cobasys公司、德国的Varta公司和法国的Saft公司等。主要的电池供应商是三洋电机株式会社和松下EV电池公司。另外,日本的蓄电池公司、古河电池公司、东北电力公司、汤浅公司及韩国现代汽车公司等都在进行积极开发。

三、当前汽车镍氢电池的使用情况

十多年前的本田Insight和丰田普锐斯作为新能源车两种混动形式的代表,相继进入汽车市场时,人们对于发动机与电动机混合驱动的概念真正转化为大批量生产的产品而震撼,同时也对其显著的节油性能感到吃惊。然而正如很多新事物所必须面对的一样,总会有人提出看似正确的质疑。

关于混动车所使用的镍氢电池组寿命应该算是众多质疑中较难分析的,尽管有很多实验室测试报告为电池组寿命出具权威数据,但是只有由大量用户真实使用,用时间来证明才最有说服力。与此同时关于混动车电池组的疑问也有很多,如是否三年需要换电池,是否换一次电池需要8万元等等。

混动车上的镍氢电池组寿命究竟如何?十年过去是否换过三次电池呢?美国《消费者报告》跟踪超过3.6万辆普锐斯车主的调查反馈得出的结论是:非常可靠,而且使用成本非常低。2011年2月期的《消费者报告》在等待十年后,用一场前后横跨十年的对比测试更为具体的回答了这一问题。

一辆使用10年行驶33万公里的第一代普锐斯和十年前《消费者报告》测试的仅行驶3200公里的第一代普锐斯新车进行相同标准测试的对比。其中油耗测试采用《消费者报告》自身制定的测试循环,性能测试环节则全面测试了各种情况下的加速性能,测试结果如下表。

表1

适本校开展的活动。

四、镍氢电池长寿命的秘密:浅放电,多循环

虽然第一代新能源汽车在使用十年后依然非常可靠,但生活中的现实经验让我们不得不产生疑问。因为在日常中,生活中对于短命的电池我们见过太多了:手机电池用上一两年就变砖很正常;原来能用上4个小时的笔记本电池,用上一两年后能撑2个小时就算不错了。抛开这些电子产品使用的电池质量等级普遍较低的客观因素不说,回想一下使用环节中是不是常常会将电量用到低至自动关机才罢休,亦或者极低电量时才会去充电,而这恰恰是充电电池折寿的大忌。

如果每次充满电然后将其电量完全用尽,这种情况下你可能只能这样使用700次,电池就报废了(这也是电池厂商标称的完全循环充放电次数)。

1、如果只使用60%电量就重新充电,镍氢电池的循环次数将上升至10000次。

2、如果只使用50%电量就重新充电,镍氢电池的循环次数将上升至20000次,这就是镍氢充电电池浅放电,多循环,长寿命的秘密。

五、镍氢电池组的充放电策略保证长寿命

正如前面所说,镍氢电池的长寿秘密在于浅放电,多循环,而折寿大忌是深度放电。因此在混动车镍氢电池组的电池管理系统也是秉承这一原则制定的充放电策略,更不会允许电池深度放电。以普锐斯为例,日常市区行驶时,充放电范围只使用容量不到10%的电量,从而实现真正意义上的浅放电,同时电池可以随时通过发电机发电或者能量回收进行充电,踩脚刹车都能充点电到电池里,因此充放电次数多不胜数。

难道新能源汽车只使用不到10%的电量?其实在仪表盘上看到的SOC电量指示并不是真实的电量百分比。首先需要指出的是,普锐斯的镍氢电池组总容量为1.3kWh,但是实际可用的电量范围为40%-80%这40%的区间,即520wh的电量。换句话说,60%的电量是不会动用的,这不仅是不会深度放电的保证,同时也是消除电池容量缩减影响的关键所在。因此仪表盘上看到的由八格电量显示的电量表实际代表的是从40%-80%这40%区间的电量。其次,这八格电量显示对应的40%电量也不是一一对应的,每一格都有属于自己的电量范围,并且各格的范围都有所重叠,这样设置的目的其实就是为了更好的体现出“浅放电,多循环”的特点。

六、小结

在了解混动车镍氢电池组的充放电策略和电量显示后,对于电池在混动车上用途的理解应该会更为清晰:混动车上的电池组相当于是用来削峰填谷的小蓄水池,充放频繁,因此容量可以不需要很大,但是要可靠耐用。

参考文献:

[1]徐礼财.丰田普锐斯油电新能源系统概述[J].汽车与配件,2006(25)

[2]玉良.丰田电动汽车配备镍氢电池[J].稀土信息,1996(07)

新能源汽车电池范文第9篇

新能源汽车启动带动锂电池需求快速增长

全球掀起新能源汽车热潮

全球性的石油资源紧缺与气候环境不断恶化使现代人类社会的发展面临着严峻挑战,发展节约能源与无废物排放的新能源汽车已受到各国政府的高度重视。新能源汽车是指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、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

根据驱动系统和能源载体差别,新能源汽车可以分为:混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、甲醇汽车、二甲醚汽车等。值得注意的是,甲醇汽车、二甲醚汽车、乙醇汽车发展条件受地区资源限制较大,不会成为全球新能源汽车主流,以上几种均为内燃机驱动,与传统汽油车、柴油车相似,能量来源于煤炭或生物质能,可以减少碳排放,减少石油的依赖,但资源依赖性较强。目前,以储能电池技术为主基础的新能源汽车受到各国政府更多关注,是重要发展方向,代表类型包括各类电动汽车,目前主要包括采用锂电池和镍氢电池的电动汽车,其能源利用率高,可综合利用各种清洁能源,因而对于全球节约能源和能源消费结构的调整具有十分重要的意义。而燃料电池汽车是汽车的最终发展趋势。

节能减排、刺激经济政策是各国热衷于电动汽车的重要原因。为了加速本国电动汽车产业发展,占领未来行业竞争的制高点,西方各国纷纷推出电动汽车产业扶持政策,加大在相关领域的研发投入,加大购车补贴力度,实行税收优惠政策。

“十二五”规划定调新能源汽车

2010年9月8日,《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》经审议已原则通过。《决定》明确提出,将节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等7个产业培育成为国民经济的先导产业和支柱产业。

2010年12月1日,工信部牵头制定的《节能与新能源汽车产业规划(2011-2020年)》基本完成已进入部委会签阶段,会签完毕后将上报国务院。根据规划的总体思路、围绕着总体目标,“十二五”期间新能源汽车将重点开展以下几个方面的工作:第一,坚持三纵三横的研局,和进入产业化研发的模式,充分整合国家973、863计划和科技支撑计划的资源优势。第二,要加大充电设施、基础设施的科技创新力度,加快基础设施的建设。有效支持、支撑充换电成套技术和规模示范。第三,加快技术标准的研究,完善标准体系。第四,要深化市场推广、探索商业推动模式。第五,要支持产业技术创新联盟,承担科技计划任务,以产业链、价值链和技术链为纽带,建立产业技术联盟,跨行业的技术创新联盟,以及前沿技术创新联盟。第六,完善公共平台,加强人才培养。第七,要继续深化国际技术交流与合作,推动电动汽车国际化的发展。

据了解,在产业路线图的设计方面,《规划》明确界定了纯电动汽车和插电式混合动力汽车为新能源车范畴,并将纯电动汽车作为未来产业发展的主攻方向,将投入巨额资金扶持新能源汽车核心技术发展,并对其给予更多的政策扶持。同时,各相关部门正在着手完善和加快新能源汽车发展的专项规划和相关扶持政策的制定,如国家质检总局正开展汽车节能与新能源汽车标准体系的研究工作。

发展新能源汽车已经上升为国家战略,新能源汽车发展正面临千载难逢的历史机遇。目前国家已提出了发展方向、战略目标、主要任务及政策措施。目前国内新能源汽车技术逐渐成熟,接近或达到世界先进水平,已经具备发展的基础和条件。与此同时,我国已经从发展规划、消费补贴、税收政策、科研投入、政府采购、标准制定等方面,构建了一整套支持新能源汽车加快发展的政策体系。随着一系列新能源汽车扶持政策即将出台,中国新能源汽车“十二五”期间将快速发展,届时将带动锂电池需求的快速增长。

锂电池材料需求预测

但目前锂电池在电动汽车的份额较小,电动汽车主要采用镍氢电池作为动力源。从2010年开始,汽车制造商开始大幅提高锂电池作为动力源的比例,2010-2013年为锂电池电动汽车的快速成长期,并于2013年达到226万辆,2013之后将进入稳步发展阶段,2015年达到近371万辆。

新能源汽车对锂电池的需求由于基数小的缘故,在2010年的增长速度达到566%,我们预计,2011、2012年的需求增速仍将高达100%,2013年以后,增速仍可维持在30%以上。新能源汽车领域锂电池需求量由2009年的0.25GWh爆发式增长至2015年的35.73GWh,年复合增长率高达129.35%。

除新能源汽车外的其他产业对锂电池的需求稳步增长,我们预计年复合增长率为11.83%。全球锂电池的总需求规模在2009年达到13.08GWh,2015年预计达到60.83GWh,是2009年的4.65倍,年复合增长率为29.20%。

新能源汽车的快速发展带动了锂电池需求的快速增长,其占比将由2009年的1.88%快速跃升至2015年的58.74%,2013年起将取代手机和笔记本成为锂电池的重要应用领域。

锂电池材料包括构成锂电池的正极材料、负极材料、电解液及隔膜构成,锂电池的锂来源碳酸锂,六氟磷酸锂电解质,基于我们前面的预测,若我们假设每GWh容量的锂电池需要1000吨碳酸锂、2000吨正极材料、300吨六氟磷酸锂、3000吨电解液及50万m2隔膜,则2015年将需要6.08万吨碳酸锂,12.17吨正极材料,1.82万吨六氟磷酸锂,18.25万吨电解液及30.41百万m2隔膜,需求量较大。

投资策略

锂电池材料行业相关个股较多,我们认为公司经营能力强,技术处于行业领先,有一定规模效应,产业链完善,未来有产能扩张或产业链延伸能力相关公司将超越行业发展,具备长期投资价值。我们看好锂电池产业链最为完整的佛山照明(000541)、拥有高技术门槛的六氟磷酸锂电解质技术的多氟多(002407)、拥有隔膜技术的佛塑股份(000973)等个股投资机会。

新能源汽车电池范文第10篇

[关键词]动力电池系统;政策;市场;挑战

中图分类号:F315 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0146-01

一、政策环境分析

新能源汽车动力电池行业2015年经历了价格疯涨之后,在2016年进入高速扩张期。有数据统计,2016年前三季度动力电池行业的总投资将近2000亿元,同时有机构预测:到2016年年底新增动力电池产能同比增幅可达120%。

2016年一系列相关的重大事件和政策出台,更是在年末给动力电池行业掀起了波澜。10月26日中国汽车工程学会年会上《节能与新能源汽车技术路线图》的,使人们对新能源汽车的发展信心瞬时爆棚;11月15日《关于进一步做好新能源汽车推广应用安全监管工作的通知》的颁布以及《电动客车安全技术条件》政策对三元电池在客车使用上的正式解禁,更是让人们对动力电池行业热情达到了顶峰。但是,11月22日,国家工信部的《汽车动力电池行业规范条件(2017年)》公开征求意见稿的出台却立即引发行业热议,意见稿中对锂离子动力电池单体企业年产能力由原先“不低于2亿瓦时”提高至“不低于80亿瓦时”,系统企业由“不得低于10000套或2亿瓦时”提高至“不低于80000套或40亿瓦”,新增产能的要求令不少中小电池企业暗中叫苦。

政策的“组合拳”一定程度上表明了政府对新能源汽车的发展充满信心,同时也开始意识到如果没有规模性的门槛要求,我国动力电池行业的散乱现象将会愈演愈烈,需要通过一些集规模化很高的优秀企业去构筑起来的产业格局,才能真正促进动力电池行业的持续稳健发展。

二、市场发展趋势

2016年新能源汽车生产51.7万辆,销售50.7万辆,比上年同期分别增长51.7%和53%。其中纯电动汽车产销分别完成41.7万辆和40.9万辆,比上年同期分别增长63.9%和65.1%;插电式混合动力汽车产销分别完成9.9万辆和9.8万辆,比上年同期分别增长15.7%和17.1%。@是当前新能源汽车市场的一个概况。

目前我国新能源汽车产业的发展依然高度依赖政策的推动,2016年以来政策频繁调整,除了新能源乘用车因受影响较小依旧维持良好表现外,新能源客车和新能源专用车的产销情况均受到明显冲击,表现低于年初市场的预期。

按照我国节能与新能源汽车技术路线图,到2020年,纯电动和插电式混合动力汽车保有量将突破500万辆,以混合动力为代表的节能乘用车将达到全部乘用车销量的8%。从长远来看,纯电动汽车是发展的必然趋势,但是,在纯电动汽车成为主流产品之前,混合动力汽车将在一定时期内成为新能源汽车的主流产品。因此,随着补贴政策的退坡,以及新能源汽车相关配套设的建设情况,在一定时期内,对于纯电动动力电池系统的需求将趋于平稳,而混合动力电池系统的需求将逐步发力。

三、企业的应对和挑战

当前,动力电池系统困扰整车企业的主要问题集中体现在电池的安全问题、续航里程短的问题、充电困难的问题、以及动力电池系统热管理落后的问题。未来在动力电池系统的安全设计、热管理设计、以及BMS开发都将成为技术研发重点。同时在动力电池系统的生产过程中将需要更加注重产品的一致性,自动化、智能制造将成为电池系统研发制造的热点。

动力电池系统如果没有安全,一切都无从说起。安全问题主要涉及到电芯的安全、热安全、结构安全和电器安全、功能安全等。针对安全的防范措施主要有预防、阻断、降损三种,在设计方案上,要考虑主动防护措施和被动防护措施相结合的方式。安全是动力电池系统企业必须首要贯彻和执行的理念,在产品设计之初就需要导入,并且贯穿产品的整个生命周期,从开发、测试、生产、使用、直到产品报废和退役。

动力电池系统的热管理就是通过冷却或加热的方式对动力电池系统进行温度控制。电池的温度控制对电池性能的影响非常大,电池在合理的温度范围内使用时其性能、寿命、可靠性均会表现更佳。目前,热管理技术主要包括热管理组件技术和热管理策略技术。热管理的主要方式有自然冷却、风冷、液冷、直冷、相变材料冷却等,其中当前常用的有自然冷却、风冷和液冷三种方式。同时不同的冷却方式其适用的条件不同、效果和成本也不尽相同。因此,动力电池系统企业应具备热管理的开发和应用能力。

BMS被称为电动汽车动力电池系统的“大脑”,是动力电池系统的核心,具有防止过充、避免过放、温度控制、保持电池组件电压和温度平衡、预测电池的剩余电量和剩余行驶里程等功能。同时,BMS还具备实时监控并调整电池管理状态的能力、与多个平行子系统同步协调工作的能力。透过BMS能准确量测电池组使用状况,保护电池避免过度充放电,平衡电池组中每一颗电池的电量,以及分析计算电池组的电量并转换为可理解的续航力信息,确保动力电池安全运作。因此,要想做出高品质的动力电池系统,企业也必须具备选择或开发BMS的能力。

另外,出于对成本的考虑,动力电池系统模块化和标准化也需要优化,传统汽车制造业在20世纪90年代兴起的平台化战略中极大的降低了汽车制造成本,为汽车快速普及做出了巨大贡献。因此,动力电池系统实现模块化和标准化,将会推动动力电池系统制造成本的快速下降,从而使电动汽车更迅速的普及应用。全新的模块化和标准化的平台,也将进一步降低动力电池系统的研发周期和制造成本。

最后,动力电池系统制造一致性问题需要优化解决。电动汽车所用的锂电池都是串联或并联在一起,如果一致性问题得不到有效解决,动力电池系统也就无法大规模应用于电动汽车。因此,在动力电池系统的制造过程中需要采用可靠的自动化技术、防错技术,以减少一些不可控因素对产品一致性的影响。

四、未来的展望