1.新能源汽车的“高能动力电池技术”可以在哪些方面提高?

2.新能源汽车的电池包技术

3.新能源车哪种动力电池才是它的未来?

4.深度:2020年动力电池技术进化引发新能源市场变革

5.新能源汽车的电池冷却系统技术有哪些?分别有什么特点?

6.新能源汽车五大电池类型盘点和趋势分析

7.新能源汽车采用了哪些先进技术

新能源汽车电池技术发展趋势论文_新能源汽车电池技术

新能源汽车电池维修技术如下:1、不平衡:修复方法是找出容量、电压、自放电、电池内阻等一直的电池一起用。2、硫酸盐化:修复方法是将硫化的电池用科帝修复仪修复采用模糊数字控制理论通过测定电池状态在充、放电的同时不断发出正负变频微粒波用10到20小时的时间去除电池里结晶后变的坚硬的硫酸铅。3、极板软化:修复方法是将电池放电止10.5V后用灯泡深放电1-5小时然后用活化仪活化修复。4、短路:修复方法是水电池可以打孔清晰将短路的铅粉弄出电动汽车电池可以迅速短路正负极将短路的地方烧断。

新能源汽车的“高能动力电池技术”可以在哪些方面提高?

新能源汽车关键技术是什么?

新能源车是指使用非传统燃料(如电能、氢能等)作为能源的车辆。其关键技术主要包括以下几个方面:

1.电池技术:

新能源车通常采用电池储能,电池技术的先进性和安全性对新能源车的发展至关重要。目前,锂离子电池是主流的电池技术之一。

2.电机技术:

新能源车使用电机驱动轮胎,电机的效率和可靠性对车辆的性能和寿命有着直接的影响。

3.控制技术:

新能源车的控制技术主要包括电池管理系统、电机控制系统、车载通信系统等,这些系统能够对车辆进行监测、控制和优化管理。

4.能量回收技术:

新能源车能够通过能量回收系统将制动能量、滑行能量等转化为电能储存到电池中,提高能源利用效率。

5.车载充电技术:

新能源车的充电技术包括普通充电、快速充电、无线充电等,需要满足安全、高效、便捷等需求。

6.材料技术:

新能源车的材料技术主要包括轻量化材料、高效节能材料、环保材料等,能够提高车辆性能、降低能耗和污染。

以上是新能源车的关键技术,这些技术的发展将推动新能源车的性能、经济性和环保性能不断提高。

在新能源车的关键技术中,电池技术是最重要的技术之一。因为电池是新能源车的能量储存和释放装置,决定了车辆的续航能力、性能和安全性,也是新能源车成本的重要组成部分。随着电动汽车的普及,电池技术的研发和应用将对新能源汽车市场的发展产生重大影响。因此,提高电池的能量密度、安全性、寿命和降低成本是当前电动汽车技术研究的重点。

新能源汽车的电池包技术

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”。

新能源车哪种动力电池才是它的未来?

新能源汽车的电池包技术

大多数消费者在购买电动汽车时,考虑最多的因素就是续航里程和价格。对这两个因素影响最大的部件就是动力电池。因此,电池企业为了在相同体积内放入更多的电量,正在紧锣密鼓地开发“高能量密度”电芯。 业界从电芯的四大组成材料入手致力于提高电芯的能量密度和安全性,同时控制成本。

业界就开发电芯这一方向已达成一定共识,而近年来对电池模块和电池包的关心正日渐提高。电池模块是指为在高温和振动等外部冲击中保护电芯,将多个电芯联结在一起并放入一个框架中形成的物理结构。聚集多个模块,再加上用来管理电池温度或电压等的电池管理系统(BMS)和冷却设备等,就组成了电池包。电池包是装入电动汽车的最终形态,所以电池包规格与电动汽车的整体设计存在密切关系。

当前锂离子动力电池是圆柱、方形、软包三类电池包三分天下。电池包结构优化的重要思路,是降低电池包冗余零部件使用量。圆柱电池和方形电池的金属外壳(钢壳或者铝壳),本身所具备的机械强度,可减少模组支撑结构件的使用量,也有助于降低电池包加工难度,软包电池需要借助模组来形成机械强度的设计就显出一定劣势。

方形电池的单体电芯容量较圆柱电池优势明显,且其方形物理形态较圆柱形物理形态能够使得电池包组装效率更高。近两年在电池包技术方面的主要技术创新是比亚迪的刀片电池和宁德时代的CTP (Cellto Pack,无模组技术),二者都用在方形电池上,未来方形电池的市场占有率或进一步提高。

深度:2020年动力电池技术进化引发新能源市场变革

新能源车哪种动力电池才是它的未来?

新能源汽车的续航里程与动力电池的存电量有着直接联系,想要在有限的电池体积重中提升电池电量,最有效的办法就是采用新的电池技术使电池的能量密度更高。

各类动力电池技术路线之争一直是业内热议的话题,目前市场上出现了不少固态锂电池领域的新电池技术,到底谁才是新能源汽车的未来呢?下面来简单聊聊未来的新能源电池技术。

锂硫电池

锂硫电池是锂电池的一种,它以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极,其电池能量较高。英国 OXIS 能源公司已经成功研发出能量密度达到了 425Wh/kg 的锂硫电池,这远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量,到明年有望将能量密度提高到500Wh/kg。

硫锂电池中采用的硫是一种对环境友好的元素,对环境基本没有污染,是一种非常有前景的锂电池。一旦在新能源车中广泛应用,可以让电池毫不逊色于油箱,也可以让电动车减少对电网的依赖。

不过,和铝空气电池一样,锂硫电池技术也充满着不确定性。搭载到纯电车上,还需要解决循环寿命、功率输出、充电时间等方面。如果这些问题都能解决让它大面积推广使用,这无疑是一件好事。

固态电解质电池

锂电安全一直都是行业关心的问题,就连号称BMS做到全球最好的特斯拉,2017年仅国内就有两辆Model S发生严重起火事件。因为锂离子电池通常采用有机溶剂作为电解液,这类有机溶剂极易燃烧,电池一旦由于内短路产生高温或者火花,电解液将在瞬间被点燃并导致整个电池发生爆炸。如果将易燃的液态电解液,变成固态电解质,那就可以降低因为易燃而导致的安全风险。

目前日本丰田汽车公司在固态电解质电池技术上已经取得了重大进步,其能量密度有望是现有锂离子电池的2~5倍,它可以解决目前锂离子电池所面临的绝大多数问题,让电池的寿命、安全性以及成本之间实现最佳平衡。丰田方表示,目前公司已经在这种电池的生产工程方面取得了重大进步,并且有望最早在2020年将这种新技术运用到电动汽车上。

无机材料固态电池

宝马也正式与电池技术公司Solid Power建立新的合作伙伴关系,双方将联手开发电动汽车专用的固态电池技术,目前已开发出了一种由无机材料制成的电池,这种电池技术将会带来很大改变,例如更轻、碰撞起火风险更低,同时电池容量也将有15%-20%的提高。

然而,有消息显示这款无机材料固态电池在测试中暴露出了长期使用可靠性不佳的问题,因而以目前的状态还无法进行量产,预计未来正式量产需要等到2026年才能实现。

国内电池技术前景

目前国内动力电池技术进展达到了300Wh/kg,北汽新能源EV200达到了400Wh/kg。可以说国内外技术研发基本处于同一水平,但安全性研究尚待加强。国内电池产业链上的企业也先后参与其中,如宁德时代、比亚迪、比克电池、沃特玛、中天科技等均有在固态锂电池领域的布局。

拿宁德时代来说,它主要以软包电池为主,不是方形电池,电池循环寿命在1000次左右,能量密度达到304 Wh/kg,其300 Wh/kg的单体大概能做出200-210 Wh/kg的电池PACK系统,安全性指标也全部通过国家要求。

到 2025年、2030年,我国动力电池单体能量密度分别需达到400Wh/kg、500Wh/kg,国家补贴政策不断会为提高能量密度推波助澜。

总结

不难看出,寻求新的电池技术来提高能量密度是各大新能源车企的课题。目前,包括特斯拉、比亚迪以及一些新晋的新势力电动车企,都在电池技术方面投入重金研发,可能上面谈到的一些目前无法解决的问题,待到技术成熟之时都会迎刃而解,这需要时间。

新能源汽车的电池冷却系统技术有哪些?分别有什么特点?

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。

新能源汽车五大电池类型盘点和趋势分析

一、风冷电池技术

以空气为介质冷却电池的方法称为空气冷却技术。主要原理是利用流动换热的方法来达到冷却的目的。冷却技术具有设备简单、维护成本低、制造成本低的特点,因此广泛应用于各种动力电池和电子设备电池的保护装置中。这种技术虽然成本低,应用方便,但受导热系统和空气比热容的影响,因此在实际应用过程中冷却效果相对较差。目前,风冷电池技术的研究方向主要集中在三个方面风量、流道、电池空间规划。

二、液冷电池技术

利用液体介质降低动力电池冷却的技术称为液冷电池技术,通常使用乙二醇和水的溶液结合制冷剂来达到冷却效果。该技术的优点是比热容大,传热系数高。与风冷技术相比,具有更好的冷却效果。在液冷电池技术中,有两种类型:直接和间接。用液体直接接触电池的方法叫直接式,用冷却管或冷却板冷却电池的方法叫间接冷却式。目前常见的技术研究方向包括冷却液成分优化、冷板或盘管通道设计、液体流动优化。

三、热管冷却电池技术

利用充有相变工质的中空管和良好的密封,通过蒸发器和冷凝器达到冷却效果的技术称为热管冷却电池技术。该技术的实现原理是蒸发器吸收足够的热量后,封闭空管芯内的液体蒸发产生气压,流向冷凝器。气体经过冷凝器后放出热量,蒸汽再次凝固成液体,继续吸热,从而达到循环过程的冷却效果。这种技术的原理是液体转化为蒸汽时产生毛细作用,使管道中的介质能够流动,实现循环蒸发的效果。目前汽车动力电池热管冷却技术的研究主要集中在冷却性能模拟、阿伯丁冷凝器设备优化、数学模型设计等方面。

四、相变材料冷却电池技术

相变材料基于相变吸热原理降低电池组的工作温度。它具有无毒无害、热稳定性好、成本低、使用方便的技术特点。相变材料冷却方式不需要通道设备和电气设备,系统安全性很高。目前应用广泛且成熟的相变材料主要有改性成本脱蜡、水和盐、有机酸化合物等。

新能源汽车采用了哪些先进技术

随着新能源汽车的不断发展,动力电池也越来越受到人们的重视。众所周知,动力电池是制约新能源汽车发展的重要因素之一。那么作为这么重要的动力电池,又分为哪几大类呢?

第1类,铅酸电池。可能许多人并不知道,铅酸电池是现在人们所掌握的最成功的技术,成本较低,高倍率放电,能够大批量地生产,多用于电动车当中。据统计,在北京奥运会期间,就有20辆汽车使用铅酸电池。

但是铅酸电池也有不好的地方,它的能量、功率、密度都很低,这也导致使用铅酸电池的电动车,续航里程和车速都跟不上。

第2种镍镉电池和镍氢电池。虽然从整体上来看,这款电池是比铅酸电池要优质很多,但是镍镉电池和镍氢电池中含有重金属,在使用完后,很容易造成污染。

这款电池主要应用于混合动力电池体系当中,在现有的混合动力电池中,镍镉电池大约占99%的市场份额,他的商业化代表是丰田的普利普。但由于国内镍镉电池的研发并不成熟,国内企业一直处于研发的阶段,我们所使用的镍镉电池和镍氢电池,主要都是从国外采购回来的。

第3种锂电池。传统的铅酸电池,虽然本身技术已经非常成熟了,但是他们在汽车上作为动力电池,还是存在较大的问题,这也导致越来越多的车企采用锂电池作为汽车动力。而锂电池有着以下几种优点,分别是质量轻、生命长、无污染、体积小。

而目前阻碍锂电池发展的重要原因,就是安全系统。由于锂电池工作量大、密度大,质量大、温度高,这也对汽车的安全性能提出了非常高的要求。一旦一个电池包中出现一个电压过低,就会导致整个电池包损坏,从而大大影响电池的寿命。

第4种磷酸铁锂电池。这也是一种锂电池,但是他的能量波动只有锂电池的一半,但由于性能高、循环次数多、放电位稳定、价格比也相当便宜,成电动力汽车的重要选择之一。

第5种燃料电池。燃料电池就是氢燃料电池,他从表面上看有正负极,但更像一个蓄水池,实际上他不是“储电厂”而更像一个“发电厂”。由于氢燃料电池技术的不成熟,现在没有广泛应用于汽车领域当中。

1.?电池技术:新能源汽车使用电池作为动力源,这些电池比传统汽车的铅酸电池更先进,能够提供更高的能量密度和更长的续航里程。

2.?充电技术:新能源汽车需要通过充电来获得能量,采用了许多充电技术,例如快充和慢充。快充能够在短时间内为电池充电,但对电池寿命有一定影响,而慢充则更为稳妥,充电时间较长。

3.?电机技术:新能源汽车使用电机作为驱动力,采用了一些先进的电机技术,例如永磁同步电机和感应电机等,这些电机能够提供更高的效率和更强的动力输出。

4.?能量回收技术:新能源汽车使用能量回收技术,通过制动过程中回收能量,将能量储存到电池中,这样不仅能够提高行驶里程,还能够减少能源的浪费。

5.?智能控制技术:新能源汽车采用了一些智能控制技术,例如车载系统和车联网技术,这些技术能够帮助驾驶者更好地掌控车辆状态和行驶路线,提高行驶安全性和效率。

这些先进技术使得新能源汽车在能源利用率、环保性、安全性和智能化等方面都有了很大的提升。