11月
05
2024
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新能源汽车电池技术?

一、新能源汽车电池技术?

1、新能源锂电池

锂离子电池单位质量储能为铅酸电池的3倍,锂聚合物电池为铅酸电池的4倍,而且锂资源较丰富,价格也不是很贵,是很有潜力的车用电池。

锂电池具有比能量大、质量轻、体积小、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和环境污染小等优点,是当今各国能量储存技术研究的热点。

锂是非常活泼的金属,遇水会发生强反应,因此,要保持锂电池的长寿命,含水率必须降低到30ug/g以下。

新能源锂电池主要有锂离子电池、磷酸铁锂电池和聚合物锂电池这几种。这几种电池的生产技术工艺主要有三种:卷绕式、叠片式。

卷绕式:主要是圆柱形锂电池使用的生产方式,这个方式比较适合生产低容量方面的电池,如18650电池。卷绕式内阻较高,因为卷绕式的电芯通常是单一极耳。

内阻不同造成成品电池在充放电循环中产热量的不同以及电池容量衰减快慢不同,很明显叠片式的电池电池容量衰减更慢。

叠片式工艺相当于多极片并联起来,更容易在短时间内完成大电流的放电,有利于电池的倍率性能。而卷绕式工艺则正好相反,单一极耳导致倍率性能略差。

叠片式:叠片式工艺生产的电芯具有较低内阻,而叠片式的电芯可以看成是多极耳式的,大大降低了其内阻。

随着充放电循环的持续进行,电池内部会产生热量继而影响电池的温度。对于叠片式电池来说,其内部的温度分布较为均匀,而卷绕式电池由于极片与隔膜之间只有单方向的热传递方式,就导致温度梯度分布现象比较严重,出现内部高温、外部低温的现象。温度分布不均匀导致电池在充放电过程中,高温位置活物质率先失活,不能进行脱嵌锂离子的功能,进而影响到其它位置的快速衰减,影响电池的性能。

2、新能源镍氢电池

目前在新能源汽车上使用的镍金属电池主要有镍镉电池和镍氢电池。其中镍镉电池含有重金属,使用遗弃后对环境会造成污染。

镍氢电池是一种绿色镍金属电池,不存在重金属污染问题,具有比能量、比功率以及循环寿命较高的优点。

但是价格高、均匀性差(特别是高速率、深放电下电池之间的容量和电压差较大)、自放电率较高、性能水平和现实要求还有差距等问题影响着镍氢电池在新能源车上的广泛应用。

目前国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段,主要向国外采购。

3、超级电容

超级电容是为了满足混合电动汽车能量和功率实时变化的要求而提出的一种能量存储装置,一般和其他蓄电池联合应用作为电动汽车的动力电源,可以满足电动汽车对功率的要求而不降低蓄电池的寿命。

它是一种电化学电容,兼具电池和传统物理电容的优点:充放电过程高度可逆,可进行高效率的快速秒级充放电、比功率高、循环寿命长、免维护等优点。

但是超级电容的比能量小、续航里程短。改善方法:①与燃料电池或蓄电池连用;

②在交通线路的两头建立充电站。

4、燃料电池

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置。

它具有不需要燃烧、无转动部件、无噪声、运行寿命长、可靠性高、维护性能好等优点。氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的汽车,是解决当今交通和环境问题的最佳方案之一,代表着汽车未来的发展方向。

5、太阳能电池

太阳能电池是一种把光能转换为电能的装置。但由于存在光电转换效率不高、价格高、电池系统配置较复杂等问题,近期内还不能大规模生产应用,只能作为电动汽车的补充电源。

太阳能作为最清洁的和取之不尽用之不竭的能源,对它的研究和应用必将会取得长足的进步。

6、石墨烯电池

对于未来新能源车的动力电池讨论,最靠谱、讨论最多的要属石墨烯电池了,将一些专业角度的解读“翻译”一下就是:用这种材料结合锂电池有两种使用方法,一是用石墨烯的复合材料作为锂电池的导电剂,二是直接用作负极,效果都是增加锂电池的活性,从而提升电动车的续航里程、充电速度。

7、石墨烯-碳化海绵锂氧电池

石墨烯电池可以有效解决锂电池的短板,产品特质与新能源车用户使用直接挂钩。这种材质的好处确实大,而且韩国三星也已经对外公布掌握了这项技术,但成本是一大瓶颈,石墨烯的获取不太容易,早期是用于航天领域的一种材料,何时、采用什么方式降低成本,将是这项优质产品“飞入寻常百姓家”的一大难题,各个汽车厂商都还没有公布在这方面发力的计划。

二、可再生能源发电技术?

可再生能源包括的种类很多,发电技术包括光伏发电,垃圾焚烧,风力发电,沼气发电等。目前在我国已得到大力推广。不过,可再生能源发电技术存在能量转化率低,难以替代火力发电技术的问题,还在大力研究,期待技术上的突破。

三、比亚迪电池:揭秘比亚迪汽车电池的技术与优势

比亚迪电池技术背景

比亚迪(BYD)作为全球领先的新能源汽车制造商,其电池技术一直备受关注。比亚迪电池是指用于比亚迪电动汽车的储能装置,是电动车辆的核心部件之一。

比亚迪电池种类

比亚迪电池主要分为镍钴锰酸锂(NCM)电池和磷酸铁锂(LFP)电池两种类别。NCM电池具有高能量密度、较高的充电效率和寿命,适用于长续航里程的电动车型;LFP电池则具有较低的能量密度、较高的安全性和较长的寿命,适用于商用电动车型和储能领域。

比亚迪电池技术优势

比亚迪电池具有以下几个技术优势:

  • 自主研发:比亚迪从开始就拥有自主研发电池技术的能力,不依赖于外部供应商。
  • 储能技术:比亚迪电池不仅用于汽车领域,也广泛应用于储能领域,可以为家庭、企业和城市提供可靠的储能解决方案。
  • 高安全性:比亚迪电池采用了多层安全保护设计,有效降低了电池的事故风险。
  • 优化设计:比亚迪电池采用了优化设计,包括散热系统、充放电管理和电池包封装等方面,提高了电池的性能和寿命。
  • 持续创新:比亚迪致力于持续创新,不断改进电池技术,提高电池的能量密度和循环寿命。

比亚迪电池在市场上的应用

比亚迪电池广泛应用于比亚迪旗下的新能源汽车中,包括比亚迪唐、秦以及汉等多款车型。同时,比亚迪电池也出口给其他汽车制造商供应,包括丰田、福特和大众等知名品牌。

比亚迪电池的未来发展

作为全球领先的电动汽车制造商,比亚迪在电池技术上不断创新,努力提高电池性能和寿命,以满足不断增长的市场需求。同时,比亚迪还致力于发展储能技术,为可再生能源和智能电网提供解决方案。

感谢您阅读本文,通过了解比亚迪电池的技术与优势,希望能帮助您更好地了解新能源汽车领域,并做出明智的购车选择。

四、汽车电池技术:最新突破方法解析

汽车电池技术的最新突破

随着汽车电动化技术的发展,电池技术也在不断演进。最新的突破方法主要集中在以下几个方面:

快速充电技术

针对电动汽车充电时间长的问题,科学家们致力于研发快速充电技术。通过提高电池材料的电导率、设计更高功率的充电设备以及智能充电管理系统,实现了电动汽车在较短时间内完成快速充电,大大缩短了充电时间,提升了用户体验。

高能量密度电池材料

新型高能量密度电池材料的研发,使得电池在相同体积内存储更多电能成为可能。例如,采用锂空气、硫化物和硅等材料的电池,能够大幅提升电池的能量密度,延长电动汽车的续航里程,从而进一步推动电动汽车的普及。

全固态电池技术

传统锂离子电池存在着安全性、循环寿命和能量密度等方面的局限,而全固态电池技术被视为下一代电池技术的发展方向。全固态电池采用固态电解质替代液态电解质,具有更高的安全性和稳定性,为电池技术的进一步革新提供了可能性。

热管理技术

电池在高温或低温环境下性能会受到影响,因此热管理技术对于电动汽车的电池性能至关重要。最新的突破包括采用相变材料、液冷板等技术,实现了电池的精确控温,并有效提升了电池的循环寿命和安全性。

总的来说,汽车电池技术的最新突破方法涉及快速充电、高能量密度材料、全固态电池以及热管理技术等多个方面,这些突破将进一步推动电动汽车行业的发展,为用户带来更便利、更安全、更高性能的驾驶体验。

感谢您阅读本文,希望本文对您了解汽车电池技术最新突破方法有所帮助。

五、新能源汽车电池制造技术解析

新能源汽车作为未来汽车发展的主流方向,其核心技术之一就是电池制造。电池作为新能源汽车的动力来源,其性能直接影响着整车的续航里程、加速性能等关键指标。那么,新能源汽车究竟是如何造电池的呢?让我们一起来探讨一下。

电池制造的关键工艺

新能源汽车电池的制造主要包括以下几个关键工艺:

  • 正极材料制备:正极材料是电池的核心部件之一,其性能直接决定了电池的能量密度、功率密度等关键指标。常见的正极材料有钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等。
  • 负极材料制备:负极材料主要有石墨、硅碳复合材料等,其性能也会影响电池的综合性能。
  • 电解液配制:电解液是电池的导电介质,其成分配比会影响电池的安全性、循环寿命等。
  • 电池装配:将正负极材料、隔膜、电解液等组装成电池单体,并进行极耳焊接、封装等工序。
  • 电池模组/系统集成:将单体电池串并联组成电池模组,再与BMS、热管理系统等集成形成完整的电池系统。

电池制造的关键技术

除了上述基本工艺,新能源汽车电池制造还涉及一些关键技术:

  • 材料技术:开发具有高能量密度、长循环寿命、高安全性的正负极材料、隔膜、电解液等。
  • 制造技术:采用自动化、智能化的生产线,提高生产效率和产品一致性。
  • 测试技术:建立完善的测试体系,确保电池产品的可靠性和安全性。
  • 热管理技术:优化电池模组的热管理系统,提高电池组的整体性能和使用寿命。
  • 回收技术:开发高效的电池回收利用技术,实现资源的循环利用。

电池制造的未来发展

随着新能源汽车市场的快速发展,电池制造技术也在不断进步。未来,我们可以期待以下几个方向的发展:

  • 能量密度提升:通过材料和工艺的优化,进一步提高电池的能量密度,从而增加新能源汽车的续航里程。
  • 成本降低:采用规模化生产、自动化制造等手段,降低电池的生产成本,提高新能源汽车的市场竞争力。
  • 安全性

六、宝马在汽车电池技术领域有哪些布局?

芝能汽车出品

在CES2023上,宝马全新平台Neue Klasse也召开了一个技术的Workshop,题目是《GEN6 BATTERY CELL TECHNOLOGY&PURCHASING AND SUPPLIER NETWORK》。Neue Klasse作为宝马在最重要的节点,一款未来电动车专属的平台,最大的特点是:采用圆柱形电池,第六代动力锂电池,将宝马的电池密度大幅提高20%,续航里程增加30%,充电速度提高30%。在这里我们首先讨论的还是,为什么BMW不去投资电池厂?

▲图1.BMW的电池采购逻辑

对于BMW来说,研究和开发电池很重要,但是随着产能过剩,将来电池的制造成本只占电池的20%,这个是BMW非常确定的。在BMW这种200万产量水平的豪华车企来说,在演进过程中,只要自己的产品足够强,你就能拉着全球的电池企业来给你造电池,你不需要自己去造电池厂。这是BMW和VW两家德国车企根本性的分歧。

对于BMW来说,从电池选择、电芯研究、电芯技术中心设立,再到电芯试验线和固态电池Pilot试验线,在掌握电池知识层面,BMW非常认真。只有懂核心知识,才能做出最佳选择,才能让供应商为你投资产线。

▲图2.BMW的电池技术储备和研发尺度

Part 1

BMW的开发

我一直不清楚为什么BMW确定大圆柱电池是一个战略方向,对于这样一家企业而言,做一个巨大的转向并不是很容易,特别是在掌握了从电芯特性到电芯制造(小规模)的整套技术。

▲图3.BMW选择大圆柱电池的基础

在这里从第五代方壳电池到第六代圆柱电池,BMW确认:

◎正极材料:10%以上的容量提升,减少50%的钴的使用。

◎负极材料:15%以上的容量提升。

◎铜箔:40%的铜节约。

◎电芯壳体:采用钢壳,减少每Wh的3g二氧化碳排放。

在目前这个时间点来看,所有的尝试一方面是基于计算和试制,想要得到容量增加、快速速度加快、成本降低和碳排降低,得有足够的数据支撑。在Tesla和BMW两大最终电池的车企带领下,大圆柱电池这条路似乎变成了非常具有前景的光明大道。

▲图4.大圆柱电池的选择

在这个设计过程中,BMW也等于和Tesla在研究和优化的路线拉平了,围绕大圆柱Pack设计层面,并没有那么多专利的壁垒,也不存在电池企业研究CTC就把这个技术路线完全占领了,这也是对于大圆柱电池非常重要的加分项。这是一个全球电池企业都可以参赛的赛道,并不是因为专利或者其他因素可以垄断。

▲图5.大圆柱电池的CTC和CTP设计

Part 2

胜算几何

随着特斯拉降价卷起来,对于全球车企来说,有几个层面要担心的:◎性能层面:续航和快充,在两个互斥的要素里面,能不能有一条兼容的路线。◎成本层面:随着降价开始,电池的成本到底能拉到多低。

◎空间层面:整车的体积能量密度,会不会造成根本性的差异。

如果掌握不好,在各个竞争的战线上,会顾此失彼。从目前来看,大圆柱的这条路,在兼容不同化学体系方案上,还是有一定的鲁棒性的。

▲图6.BMW的兼容性考虑和方案延伸

这次BMW类似举办了一次选美, 第一阶段的26个电池企业,包含软包、方壳和圆柱电池企业出发,第二阶段9家企业,第三阶段6家企业,到最后第三轮筛选出三家定点企业(EVE、CATL和远景)。

▲图7.电池企业的选择

而这个Gen5到Gen6的产能爬坡,也从50GWh开始往200GWh来走,这个数字是很夸张的,分别覆盖中、欧和北美三个区域。虽然目前还不知道这个远期目标是否能完成,但是这种考虑是很认真的。

▲图8.BMW选择供应商的电池工厂

小结:从目前来看,没办法判断出大圆柱电池现在具备优势,但是资源的注入,也使得这条路线充满活力。我们期待这个路线可以出来更标准化的电池设计,也成为下一代的全行业可以通用的电池标准。

七、汽车电池技术多久才能攻克?

 突破至少需要5-10年

新能源车核心部件动力电池存在造价高、高级材料依靠进口、循环寿命短、能量密度低、设计工艺水平低、没有检测设备等多种技术和应用问题,这也是新能源汽车产业化一直举步维艰的重要原因。

八、汽车电池的出厂技术标准?

从蓄电池发明开始到成熟应用,现在蓄电池应用标准在我国分蓄电池国际标准和蓄电池内国标要求,下面重要讲国内对蓄电池的标准要求都有什么:

(1)蓄电池应能在-15~+45℃环境条件下正常工作。

(2)蓄电池的正负级应有明显标志,外观不能有变形、漏液及污迹,在使用中应无渗液、漏液、爬液和膨胀现象。

(3)蓄电池的壳、盖应符合GB/T2408-1996中的第8.3.2FH-1(水平级)和第9.3.2FV-0(垂直级)的要求。

(4)蓄电池能承受50kPa正压或负压而不破裂、不开胶,压力释放后壳体不变形。

(5)标称值为12V的蓄电池按规定试验,10h率的容量第1次循环不低于0.95C10,第3次循环应达到C10;3h和1h率的容量在第4次和第五次以前达到,放电终止电压应符合表1的规定。

(6)放电终止电压要求表

序号放电率蓄电池放电

单体终止电压(V)110H1.8023H1.8031H1.75

(7)蓄电池以完全充电状态的电池2CA放电5min或10CA放电5S。

极柱、内部汇流排不应熔断,其外观不得出现异常。

(8)蓄电池静置28天后,其容量保存率不低于96%。

(9)蓄电池密封反应效率应不低于95%。

(10)蓄电池在正常工作过程中,不应有酸雾逸出;在充电过程中遇有明火,内部应不引燃、不引爆。

(11)蓄电池的安全阀有自动开启和关闭的功能,开阀压应是10~35kPa,闭阀压应是3~

15kPa。

(12)蓄电池在使用前一般应进行补充充电,蓄电池最大充电电流不大于2.5|10(A)最大补充充电电压不大于2.35V/单体,均衡充电单体电压为2.30~2.35V(25℃),浮充充电单体电压为2.20~2.27V(25℃)。

(13)蓄电池组进入浮充状态时,各蓄电池之间的端电压差应不大于500mV(12V)。

(14)单体蓄电池和由若干单体组成一体的组合蓄电池组,其中各电池间的开路电压最高与最低差值应不大于100mV(12V)。

(15)电池间连接电压降△U≤10mV。

(16)采用封口剂的蓄电池,在温度-20℃~+55℃之间,封口剂不应有裂纹与溢流现象。

(17)循环使用寿命:80%放电深度时800次。

(18)蓄电池的设计折合浮充寿命应不低于10年。

九、电动汽车电池技术何时突破?

电动汽车的电池技术,如果仅仅在锂电池上突破的话,个人认为3年以内就有突破,但是要达到革命性或者颠覆性的技术或者新材料出现的话,还需要20年左右的时间。

工业革命的周期的跨度越来越小,第一次工业革命到第二次工业革命用了近100年时间再到第三次工业革命也用了100年时间,目前我们正处于第四次工业革命,以人工智能和互联网为代表的。

十、汽车蓄电池修复技术详解?

1.蓄电池电量不均衡:找出一致的电池一起用。

2.蓄电池失水:撬开电池盖板把蒸馏水由排气孔注入电池,覆盖排气孔。

3.蓄电池硫酸盐化:将硫化的电池用脉冲修复仪去除硫酸铅。

4.蓄电池极板软化:将电池放电至10.5V后用灯泡深放电1到5小时,用活化仪活化修复。