新能源汽车电池最新技术_新能源汽车电池最新技术突破

新能源汽车电池最新技术_新能源汽车电池最新技术突破

       大家好，今天我将为大家介绍一下关于新能源汽车电池最新技术的问题。为了更好地理解这个问题，我对相关资料进行了归纳整理，现在让我们一起来看看吧。

1.新能源车三大技术，你知道多少呢？

2.新能源汽车充电技术大盘点

3.新能源三电技术你了解吗？

4.新能源电池技术有哪些

5.新能源汽车电池知识详解

6.新能源汽车的电池包技术

新能源车三大技术，你知道多少呢？

       新能源车三大技术，你知道多少呢？

       第一个关键技术是它的电池。新能源汽车电池目前主要分为五种，分别是：磷酸锂电池、磷酸铁锂电池和氢电池；三元锂电池是磷酸烯电池，后边普遍采用的是磷酸铁锂电池，还有三元锂电池。

       第二个关键技术是它的电机。它的作用是将电能转化为机械能，为车辆提供制动能力的装置，可以说是电动汽车驱动的关键执行结构。目前电动汽车使用的电机一般包括：DC电机和交流感应编机，用磁电机和开关磁组电机。

       第三个关键技术是新能源的电控系统。由ECU等控制系统，传感器的感应系统和驾驶员意图识别等子系统组成。它的作用是控制电机输出扭矩，并使车辆行驶。简单来说就是车的大脑。

新能源汽车充电技术大盘点

       这里对2020上半年电动汽车动力电池市场情况进行梳理，以及对电池技术发展进行展望。

       上半年市场情况要点

       1.?电动汽车产量35.1万，同比下降42%，对应的动力电池需求（装机量）为17.8GWh，同比下降40%；而上半年动力电池产量约25GWh，大约有7.5GWh的库存；

       2.?另一个锂电大头，电动自行车产量1150万辆，假设50%采用锂电?(一辆车15Ah?x?48V?=?0.72kWh)，加上20%换电需求，需求总量约为5GWh。

       3.?锂电池正极材料产量16.4万吨，同比下降28%，其中三元7.1万吨（下降28%），磷酸铁锂4万吨（增加5%），钴酸锂2.9万吨（下降15%），锰酸锂2.4万吨（下降10%）；电解液（不宜库存）生产总量7.2万吨，同比下降18%。

       4.?上半年18GWh装机量中，乘用车占比75%。

       乘用车中，88%的装机用于纯电动汽车，而方形电芯为主导，占比达七成。

       其中，三元电池装机占比超过了84%，磷酸铁锂电池全部用于纯电动乘用车。

       电池新技术展望

       1.?磷酸铁锂电池，电芯能量密度200Wh/kg（国轩高科宣称），市场主流为140-180Wh/kg；电池包能量密度140Wh/kg（比亚迪刀片电池），市场主流120Wh/kg左右；电池包成本约0.5-0.6元/Wh。

       2.?三元锂离子电池，电芯能量密度300Wh/kg（力神宣称NCA），市场主流200-240Wh/kg；电池包能量密度250Wh/kg（宁德时代宣称），市场主流170Wh/kg左右；电池包成本约0.8-0.9元/wh。

       3.?电池技术发展，仅仅围绕消费者对于电动汽车的痛点在五个方面发力：提升能量密度，保证安全，成本降低，满足快充（3C），提升环境适应性（-40度到60度）。

       4.?提升能量密度一直都备受重视，目前创新工作集中在“材料”、“工艺”和“结构”三大方面，从以下五个要点进行详细论述：第一，正极材料

       1.?三元高镍，宁德时代NCM811，容量200左右，SKI推出了NCM9电池。

       2.?正极去钴，即镍酸锂LNO，克容量270左右，特斯拉添加5%Mg用于稳定结构，预计2023量产。

       3.?进一步去镍，即富锂锰材料，容量可以达到300mAh/g，个人预计2025年量产。

       第二，负极材料

       1.?最早采用人造石墨，添加碳纳米管、石墨烯（市面上宣传的所谓石墨烯电池）等，增加导电性，容量300-340mAh/g。

       2.?在石墨中添加10%左右的硅，松下在2017年已实现，克容量500-1000mAh/g。

       3.?最终目标采用无锂负极，只需铜箔集流体（锂直接来源于正极）。

       第三，电解质材料

       从常规电解质到多元高压电解质，到最终的全固态电解质。

       （来源：研究）

       全固态电解质有三种技术路线，聚合物，硫化物和氧化物，目前需要解决离子导电率和界面阻抗的两大难题。

       第四，工艺

       1.?采用超厚电极，特斯拉干法涂布技术，可将正极片单边厚度从100微米做到200微米左右，减少NMP溶剂的使用。

       2.?采用超薄的铝箔（小于10微米）和铜箔（小于6微米）的集流体，实现高导电率、高强度、高柔韧性和高结合力。

       3.?把隔膜减薄（3-10微米），增加穿透性，但同时兼顾耐穿刺、机械强度、隔离和耐热特性。

       4.?做大电芯和做长电芯（刀片电池），最终降低电芯内非活性材料。

       第五，结构

       1.?采用大模组（特斯拉，宁德时代“CTP”）或者真正无模组技术（比亚迪刀片电池）；

       2.?将“三电”融入底盘一体化设计，需要电池厂商深度参与车厂前期设计，对整车影响有待验证（特斯拉Model?3，宁德时代所谓“CTC”）

       (文：汽车人参考）

       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。

新能源三电技术你了解吗？

       新能源汽车充电技术大盘点

       直流电：车辆快充首选

       充电原理:

       直流充电是指将交流电流通过充电桩转化为直流电源，给动力电池充电的方式。

       优点:

       直流充电效率较高，市面上的直流充电桩功率在几十到几百千瓦不等，仅需10-15分钟即可充电至80%，最快只要0.5-1小时便能充满。所以对于很多用于平台营运和长途出行的新能源车来说，直流充电是为首选。

       缺点:

       这种充电方式对于车型也有限制，只适用于含有快充功能的车辆。

       适配车型:

       接近80%的车型都可以使用直流电充电，但目前市面上的一些微型新能源车例如宏光MINIEV、长安Lumin、QQ冰淇淋等，无法使用直流充电。

       市场普及情况:

       受到家庭用电电压的影响，直流充电多应用于城市公共充电设施以及城际间高速服务区充电站。

       交流电：家用设备为主

       充电原理:

       交流充电利用的是标准充电接口，使用传导方式为电池充电。

       优点:

       因其采用较小的恒压或恒流电流，常见机型功率仅为7千瓦，所以用电限制小，使用的场景非常广泛。且充电方式设备费用较低，所以非常适合家庭场景下作为私人充电桩为爱车充电。

       缺点:

       由于交流充电桩充电功率小，所以效率较低，充电时间大约需5-8小时，最长甚至需要30小时以上。

       适配车型:

       几乎100%的新能源车都可采取这种方式进行充电，但是由于充电速度较慢，更适合停运时间长的车辆或电池容量小的插电混动车型，比如传祺GS4 PHEV、比亚迪宋DM、宝马X1 PHEV等。

       换电技术：暂未普及

       充电原理:

       换电技术是通过全自动或者半自动机械设备，对新能源车的电池进行更换，以此实现电能的补给.

       优点:

       类似于玩具车更换电池，一般只需2-10分钟便能完成一次补能。

       缺点:

       在私家车领域，只有少数品牌能够为车主提供换电服务，以大家较为熟悉的蔚来来说，品牌预计2023年底累计建成换电站超过2300座。

       市场普及情况:

       换电技术使新能源车达到了和传统燃油车加油相近的补能速度，但目前仅在公共交通领域和物流领域得到了普及。相较公共充电桩超百万台的保有量来说，还有很长的一段路要走。

       无线充电：技术尚未成熟

       充电原理:

       在一定的空间范围内，通过电磁感应实现充电。

       优点:

       将车辆停放在指定位置即可自动充电，或者将无线充电集成到城市道路中，实现边跑边充。

       市场普及情况:

       目前这项技术仍然处于研发和探索阶段，在实用化之前，我们只能怀抱着期待耐心等待。

新能源电池技术有哪些

       新能源三电技术你了解吗？今天就带大家看一下，什么是三电

       众所周知，新能源汽车与传统燃油汽车还是有很大区别的，最大的区别应该就是新能源汽车拥有的核心技术“三电”，这“三电”包括电池、电控、电驱动。

       先讲第一部分，电池。大家对于电池应该是并不陌生的，他应用于生活中的各个场景，是与化学机械相关的产业。但是“动力电池”却是属于年轻化的产品，在1996年之时，通用首次采用铅酸电池，这也是现代电动汽车的雏形。此后电池经过了历代的发展，从最开始的铅酸电池到现在的锂电池，才短短进行了20多年的发展。

       目前在市场上通用的新能源汽车，通常采用了三种电池分别是：磷酸铁锂、三元锂和锰酸锂。这三款电池在汽车领域使用当中，碳酸铁锂跟锰酸锂所占用的比例并不高，这主要是由于安全性的要求。

       在许多跨国车企当中，虽然他们没有拥有自己的电芯，但是许多车企却依旧投入大量的资金去研发设计生产电池组件与管理系统，这是为了加强电池的核心竞争力。即使不使用这家的电芯，我们依旧可以换个品牌，照样继续组装设计电池组。

       电驱动。电驱动是由三个部分构成的，分别是电机、逆变器和传动机构。目前国内市场上的传动机构都采用单机传送，既没有离合，也没有变速。

       在电机方面主要也是由三部分组成的，分别是电子、转子和壳体。电子的作用主要是承担新能源汽车运动相关的所有功能，因此在新能源汽车当中电机，既有正传也有反转。

       逆变器，相信大家应该都清楚，这是用于储存交流电的设备。在逆变器领域，日本对此研究的成果还是很深的。丰田在自己的逆变器当中，通过加碳的技术，使产品质量增强，能够支持高电量的电压。

       就是电控。跟传统燃油汽车相比，电控相当于燃油汽车的变速箱。它的性能主要是解决电动汽车的加速、起步等性能指标，同时他所面临的情况也是最复杂的，不光要直接处理频繁加速，更要同时兼顾电机启动、电机发电等特殊功能。

       有网友可以看出，中国新能源汽车的发展还是处于初级阶段，仅仅掌握了整车控制与三电技术。中国新能源汽车要想未来能走向世界，还是要继续努力呀！

新能源汽车电池知识详解

        新能源电池技术有哪些

        新能源电池技术有哪些，目前，市场上使用的新能源电池技术是有几种的，但是也不知道具体是有哪些的，我为大家整理好了新能源电池技术有哪些的相关资料，一起来看看吧。

新能源电池技术有哪些1

        目前，新能源汽车所采用的新能源电池技术主要是三元电池和锂电池磷酸铁，鉴于技术的发展，我们仍在研究电池寿命、安全性和成本，这是影响电池的主要因素。

        磷酸铁锂离子电池是指以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池，不含贵金属元素(如钴等)。由于没有贵金属材料，磷酸铁锂离子电池的原材料成本可以压缩得很低。而且安全性和稳定性高，分解温度高达700-800度，不会释放氧分子。

        此外，其循环寿命超过2000次，因此许多制造商将选择磷酸铁锂离子电池作为电动汽车的电池。客观地说，新能源汽车的崛起也与磷酸铁锂离子电池密切相关。

        但是这种电池也有一个致命的缺点，就是低温性能差，即使纳米化，涂碳，这个问题也解决不了。研究表明，容量为3500毫安时的磷酸铁锂离子电池可以在-10的环境下工作。结果，经过不到100次充放电循环，其电容量急剧衰减到500mAh，基本报废。

        而且锂电池中的锂是一种稀有金属，因此锂电池的价格就比较贵了，价格降不下来就不能大批量推广。一小块手机就以及价格不菲了，因此动力用锂电池的.话只有小范围可以，大范围的话造价就很高了。

        与磷酸铁锂离子电池相比，三元锂离子电池在低温下更稳定。此外，以镍钴锰酸锂为正极材料、石墨为负极材料的锂离子电池具有高电压平台，这意味着在相同体积或重量下，三元锂离子电池的比能量和比功率更大。

        那么为什么如此高效率的三元锂离子电池备受争议呢？那是因为三元锂材料热稳定性差，在200左右会分解，化学反应剧烈，所以电解液在高温应用下会迅速燃烧，产生连锁反应。说白了就是三元锂容易着火。

        目前我国纯电动汽车主要使用锂离子电池这种 新能源电池技术。锂离子电池可分为正极材料、负极材料、电池隔膜、电解质等部分。新能源汽车的发展路况很非常复杂。想要正常驾驶，需要通过电池的功率、续航里程、安全性。因此，各国在新能源汽车的电池研发中都非常注重能源安全、能量密度和循环寿命。新能源汽车的新能源电池技术研发是一项复杂的任务。要保证动力和续航，一般有两个方向：一是多装电池，二是提高能量密度。

       

        但是电池越多，重量越大，成本越高，不符合汽车公司的要求。汽车公司普遍追求电池能量密度的提高。目前，新能源汽车携带的电池能量密度低于300瓦时/千克。为了提高续航能力，有必要提高电池的能量密度。以电池为例，随着能量密度的增加，锂离子必然会增加，而锂离子稳定性差，容易燃烧。因此，如何实现能量密度和安全性的高度平衡也是汽车动力电池研发中的一个难题。

        然而，令人欣慰的是，各国都在 新能源电池技术的研发方面取得了一些突破。今年，宁德时代宣布将发布自修复长寿命电池。此前，蜂窝能源还在开发四元电池和固态电池，松下表示将打造无钴电池，这是新能源汽车电池领域的重大事件。对于汽车动力电池的发展，这些产品可能会为行业发展带来新的可能性。那么就让我们一起来期待动力新能源电池技术如何在下一步解决这些问题吧。

新能源电池技术有哪些2

        新能源电动汽车电池优缺点

        一、铅酸电池

        优点：

        1、原料易得，价格相对低廉

        2、高倍率放电性能良好

        3、温度性能良好，可在-40~+60℃的环境下工作

        4、适合于浮充电使用，使用寿命长，

        缺点：

        1、比能量低，一般30~40Wh/kg

        2、使用寿命不及镍镉电池

        3、制造过程容易污染环境，必须配备三废处理设备。

       

        二、氢镍电池

        优点：

        1、与铅酸电池比，能量密度有大幅度提高，比能量65Wh/kg，体积能量密度都有所提高200Wh/L;

        2、功率密度高，可大电流充放电

        3、低温放电特性好

        4、循环寿命（提高到1000次）

        5、环保无污染

        6、技术比较锂离子电池成熟。

        缺点：

        1、正常工作温度范围-15~40℃，高温性能较差

        2、工作电压低，工作电压范围1.0~1.4V

        3、价格比铅酸电池、镍氢电池贵，但是性能比锂离子电池差。

       

        三、锂离子电池

        优点：

        1、比能量高达160Wh/kg

        2、自放电率较低、无记忆效益、

        3、无污染、寿命长、重量轻、电压可达4.7V

        缺点：

        锂遇水会燃烧，过充电非常危险，因此要求电池管理模块技术较高

        四、燃料电池

        优点：

        1、比能量高，汽车行驶里程长;

        2、功率密度高，可大电流充放电;

        3、环保，无污染。

        缺点：

        1、系统复杂，技术成熟度差;

        2、氢气供应系统建设滞后;

        3、对空气中二氧化硫等有很高要求。由于国内空气污染严重，在国内的燃料电池车寿命较短。

新能源电池技术有哪些3

        一、新能源汽车的优点：

        1、环保，新能源汽车不采用燃油动力装置，不需要柴油，汽油，而是清洁能源，比如电，太阳能，等，减少二氧化碳的排放。

        2、不限号，在大城市新能源汽车是不限号的，更方便出行。

        省燃油钱，如果使用燃油费大概6角到8角每公里，然而新能源只需要电费而已。

        4、传动效率高，新能源一般采用电机传动效率高。

        5、政策补贴，现在的新能源汽车享受政策补贴一辆车还能省不少钱。

       

        二、新能源汽车的缺点：

        1、汽车续航里程短，新能源汽车一般都是电动的，电池的蓄电量有限，持续行驶的里程也会受限

        2、汽车售后服目前好不成熟，新能源汽车各方面都还在摸索、改善中，对于新能源汽车的售后维修，基本没有很多熟练的维修人员，不能及时维修

        3、汽车成本较高，电动车为了能反复充电和续航，必然需要好的电池，好的电机，成本相当高

        4、汽车充电难、充电慢，新能源汽车应为受限于各方面的条件，还没有完全普及，充电桩有限。

新能源汽车的电池包技术

       聚焦新能源：新能源汽车电池知识详解，三电基础知识科普

       新能源汽车和传统汽车区别最大的地方，核心的技术就在于三电，也就是电驱动和电池，还有电控。

       电池是和机械工业、化学，还有电子控制相关的领域。电池的核心是电芯，电芯最关键的材料是正极、负极、隔膜和电解液。正极材料为大众熟知的涵盖磷酸铁锂以及锰酸锂，还有钴酸锂和三元、高镍三元。

       汽车动力电池的历史并不长，1996年通用公司推出的车型EV-1采用的是铅酸电池，这款车型就是现代电动汽车的初始架构。

       从铅酸电池到日系混合动力的镍氢电池，再到现在人气最高的锂电池，汽车动力电池的历史只有二十多年的时间。

       从新能源乘用车配置的汽车电池看，有三十二款车型用了十七家企业的汽车电池，其中十六家是电池企业，另外一家是长安新能源。可见其他乘用车的汽车动力电池都是外购的，涵盖电芯以及电池组，还有电池管理系统等。

       大多数自主品牌汽车主机厂都没有电芯以及电池组的设计能力。

       跨国汽车企业，尽管没有自家企业的电芯，但是坚持独立设计生产汽车动力电池组件以及管理系统，为了增强汽车动力电池的关键竞争力。和大部分自主品牌有区别的是，即便不用这家的电芯，其能够换个电芯品牌依然能够设计汽车电池组，关键的技术还是在自家企业手里。

       现在的汽车动力电池中，镍氢电池即将被淘汰，铅酸电池依靠保有量在支撑，现在锂电池是最主要的。

       数码电子产品对锂电池的安全性要求较低，钴酸锂电池最适合3C产品行业，特斯拉用的就是这种电池，续航能力较强，但是安全性不高。

       锰酸锂电池获得汽车动力电池市场最高的占有率，尽管其能量密度不及三元锂以及钴酸锂，但是其他综合性能水平较高。

       国内锂电池的发展重心在磷酸铁锂电池，国外动力锂电池领域的核心就是三元锂电池，有着比钴酸锂电池更高的能量密度，成本更低，安全性也更高。可见不一样的汽车公司对于动力锂电池的选择是不同的。

       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。

       今天关于“新能源汽车电池最新技术”的讨论就到这里了。希望通过今天的讲解，您能对这个主题有更深入的理解。如果您有任何问题或需要进一步的信息，请随时告诉我。我将竭诚为您服务。