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看一看:看一看;电动汽车用锂离子电池技术的国内外进展简析

发布时间:2021-11-18 17:27:57 阅读: 来源:鱼竿厂家
看一看:看一看;电动汽车用锂离子电池技术的国内外进展简析

1、电动汽车电池技术获得突破性发展 蓄电池及其管理系统是电动汽车的关键技术之1。在以往几年中,大部分企业在电动汽车研制中曾遭受难堪,主要是由于采取了铅酸、镍镉、镍氢电池(Ni-MH)等。现在,经过研制与实验比较,采取能量密度更高的锂离子电池取代铅和镍氢电池,利用于汽车领域正成为1项核心技术,它具有重量轻、储能大、功率大、无污染、也无2次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛,是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用蓄电池。缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料,大大提高了锂离子电池的安全性,而且降落了本钱。表:各种EV蓄电池的特点对比

-铅酸镍-镉镍氢锂离子传统型锂聚合物铅酸--

-质量能量密度;体积能量密度;工作温度范围;目放电率;可靠性质量能量密度;体积能量密度;目放电率质量能量密度;体积能量密度;电压输出;目放电率质量能量密度;体积能量密度;结构特点;目放电率镍-镉更好的可循环性;电压输出;价格-质量能量密度;体积能量密度质量能量密度;体积能量密度;电压输出;目放电率质量能量密度;体积能量密度;结构特点;目放电率-

-镍氢更好的可循环性;电压输出;价格工作温度范围;更好的可循环性;目放电率;可靠性-质量能量密度;体积能量密度;工作温度范围;目放电率;电压输出质量能量密度;体积能量密度;结构特点;目放电率锂离子传统型更好的可循环性;安全;价格工作温度范围;更好的可循环性;价格;安全;可重复循环价格;安全;目放电率;重复循环-质量能量密度;体积能量密度;结构特点;安全;价格锂聚合物更好的可循环性工作温度范围;更好的可循环性;价格体积能量密度;更好的可循环性;价格工作温度范围;更好的可循环性-绝对-

优势更好的可循环性;价格工作温度范围;价格体积能量密度质量能量密度;体积能量密度;目放电率;结构特点质量能量密度;体积能量密度;目放电率;电压输出;结构特点资料来源:陈清泉、孙立清,电动汽车的现状和发展趋势,科技导报,2005年4月,第23卷第4期

表:EV蓄电池关键技术数据与美国先进蓄电池协作体公布指标比较-比能量a (W/h/kg)比功率密度a (Wh/l)比功率b ((W/kg)循环寿命b参考价格d (US$/k Wh)阀控铅酸30⑷560⑼0200⑶00400⑹00150镍-镉40⑹080⑴10150⑶50600⑴200300镍锌60⑹5120⑴30150⑶00600⑴200200⑶50锌/空气230269105NA c90⑴20铝/空气190⑵50190⑵007⑴6NA cNA钠/硫100150200800250⑷50钠/氯化镍11014915010001⑵30⑶50锂聚合物155220315600NA锂离子90⑴30140⑵00250⑷50800⑴200>200USABC2003004001000注:NA-数据不详、a-C/3放电率、b⑻0%DOD、c-机械重充电、d-仅供参考、USABC-美国先进蓄电池协作体。资料来源:陈清泉、孙立清,电动汽车的现状和发展趋势,科技导报,2005年4月,第23卷第4期

2、锂离子电池产业化动态 随着本钱的急剧降落和性能的大幅度提高,已有许多汽车生产厂家开始投入使用锂离子电池。下表是主要锂离子电池厂商研发与生产概要棚户区安置房属于什么性质。截至2006年10月为止,全球主要国家已有20余家车厂进行锂离子电池研发。如富士重工与NEC合作开发便宜的单体(Cell)锰系锂离子电池(即锰酸锂电池),具有高安全性、低制造本钱特点,在车载环境下的寿命高达12年、10万千米,与纯电动汽车的整车寿命相当。东芝开发的可急速充电锂离子蓄电池组,除小型、大容量的特点之外,采取了能使纳米级微粒均1化固定技术,可使锂离子均匀地吸附在蓄电池负极上,能在1分钟之内充电至其容量的80%,再经6分钟便可充满电。美国的主要电池厂Johnson Controls针对电动汽车需求特性的锂离子电池于2005年9月在威斯康星州Milwaukee设立研发地点,2006年1月另出资50%与法国电池厂Saft共同成立Johnson Controls-Saft Advanced Power Solution (JCS)。JCS 于2006年8月承接了美国能源部(DOE)所主导2年USABC(United States Advanced Battery Consortium)纯电动车锂离子电池研发计划合约,另外亦与车厂签约提供高功率锂离子电池楼房小院拆迁怎么算。表:主要锂离子电池厂商研发与生产概要电池厂商 产品概要 Degussa AG/Enax 2005年6月,德国Degussa与日本Enax分别各出资50%在中国成立Degussa Enax(Anqiu)Power Lion Technology 公司,生产锂离子电池电极与销售,该厂同时生产电动车用锂离子电池电极,并供应至中国与欧美日等国。 Johnson Controls-Saft Advanced Power Solution (JCS) JCS是Johnson Controls 与Saft 于2006年1月合并的公司,Saft 于1995年开始研发电动车锂离子电池,Johnson Controls 于威斯康星州的Milwaukee设厂生产专为电动车设计的锂离子电池,2005年开始提供美国车厂锂离子电池试作品。 NEC Lamilion Energy 2006年3月提供适合电动车用锰系锂离子电池政府土地征收与补偿标准,车载电池寿命为2,700W/kg(25℃、10秒、SVOC50%),具高输出特性,达成10年15万千米等效距离运行测试,已有20余家车厂具有研发实绩。 Sanyo电机 2006年3月房产没过户拆迁怎么办理,日本德岛工厂提供1,000组用锂离子电池予车厂电动车试用,预定2007年量产。 Panasonic EV Energy 2005年10月Toyota对Panasonic EV Energy出资从40%提高至60%,已将其纳入子公司,预定于2008年在Prius装上可具有外部充电功能的锂离子电池,目前正进行实用化性能评估与量产验证。 GS Yuasa 2004年3月,开始销售电动车与不断电系统锂离子电池E-on EX25A(cell)与EX25A⑺(模块)。 Hitachi Vehicle Energy, Ltd.) 日立Vehicle Energy公司系于2004年6月,由新神户电机43.7%、日立36.7%、日立macell 19.6%组成,专门生产电动车用锰系锂离子电池。2005年6月研发小型、低本钱之锂离子电池控制模块试作品(48cell),锂离子电池配合新开发的控制装置较传统本钱降落12.5%,精简空间10%。 Litcel(日本) 2006年开发电动车驱动用Li-ion B4⑷0锂离子电池组(pack),装置于3菱Colt-EV车上进行实证测试,充电1次续航距离为150km,2010年时目标为240km。 资料来源:FOURIN(2006/11);台湾工研院IEK(2007/1)我国在锂离子电池方面的研究水平,有多项指标超过了USABC提出的2010年长时间指标所规定的目标,已能自主开发出用量在50~80公斤以下,可适用于电动自行车、电动摩托车、电油混合动力车、油电混合动力电动车,行驶距离在80千米以内的小型、轻型供上下班使用的家用电动小轿车的锂离子蓄电池,并有足够好的安全行驶性能。从1997年开始产业化经验的苏州星恒作为国家锂离子动力电池产业化示范工程项目基地,其研发的动力电池组已通过美国UL和欧盟独立组织Extra Energy的测试认证,并在苏州建成第1条动力锂离子电池的生产线并顺利试产,目前已实现量产。3、蓄电池技术还需继续进1步发展 目前,锂离子电池利用于电动车的课题,有电池寿命机理(高功率电池老化特点、老化电池诊断、老化电池电化学模型、电池寿命预测方法开发)、电池的低温性能表现(低温性能特点、低温电解质模型、低温性能模拟)、容许偏差、过热偏差、过负载偏差、检查诊断与降落电池本钱(材料挑选与开发、低本钱制造)等。而长时间探索研究主要集中在系统与材料两方面。1方面,各企业所公布的大部分纯电动汽车蓄电池实验室测试数据,如加速性能、充电时间、延续里程数等,还须在复杂的外部环境实际运行下,进1步验证其可靠性,和生产批量化质量控制。另外1方面,在我国锂离子电池生产中,锂离子电池所需隔膜材料未能有实质性的突破,全部依托进口,价格昂贵,占到动力电池本钱的30%以上。如果在这1材料上实现范围化生产技术,即可大幅度降落本钱。另外,有专家认为,从20世纪90年代初各国研究成功的电动汽车来看,虽然蓄电池的比能量比现在的新型电池要小,但是各种电动汽车测试到达的各项性能指标,对1般的使用者来说,也是可以满足的。当时实现不了电动汽车产业化的主要缘由,在于蓄电池的使用寿命太短。纯电动汽车所使用的蓄电池组本钱1般要占新车造价的2分之1,如果需要购车人在几年之内即更换蓄电池组,就意味着高额的使用本钱。现在,第2代纯电动汽车蓄电池比能量已有了很大的提高,生产蓄电池的材料与蓄电池的结构也取得了很大的进步,但是其使用寿命并未获得重大的突破。即使加速性能完全能到达或超过今天燃油车的最高水平,蓄电池充1次电的行驶里程能超过燃油车目前加1箱油的行驶里程,由于蓄电池寿命限制而酿成的高额使用本钱也将成为其商业化的1大瓶颈。相干阅读 1、萧瑞圣,复合动力车锂离子电池研发现况,台湾工研院IEK,2007年1月2、胡安生,汽车新动力的发展趋势研究,国务院发展研究中心,2005年9月3、陈清泉、孙立清,电动汽车的现状和发展趋势,科技导报,2005年4月,第23卷第4期4、李佩珩、易翔翔、侯福深,国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示,北京工业大学学报,2004年3月,第30卷第1期5、甄子健、王成、张洪辉,日本电动汽车发展综述,2004年3月6、C C Chan,Y S Wong.The State of the Art of Electric Vehicles Technology fA1.In:Proceedings of the 4th International Power Electronics and Motion Controls Conferem, e (IPEMC 20041 fC1.Xitad,China,2004.46~57(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章