新能源汽车电池项目-新能源汽车电池项目背景

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  1. 燃料电池汽车5000辆的第一阶段目标实现,百万辆的十年规划还远吗
  2. 新能源电动汽车,电池技术
  3. 新能源汽车电池知识详解
  4. 锂矿降价,钠离子电池取得重要突破,新能源汽车将越来越便宜
  5. 新能源汽车动力电池类别
  6. 新能源汽车用动力电池有哪些类型?
  7. 新能源车哪种动力电池才是它的未来?

近日,外媒报道,日本丰田与中国一汽合作,投资12.2亿美元,在天津建造一座新能源汽车工厂。该工厂预计每年生产20万辆纯电动、插电式混合动力和燃料电池汽车。目前,丰田还未透露其中纯电动、插混和燃料电池各自的生产比例。

据相关资料显示,这已不是第一次丰田在中国布局燃料电池相关项目了。最早于2017年10月,丰田就启动了氢燃料电池车MIRAI未来在中国的实证实验。2019年9月以来,丰田在国内布局了从燃料电池电堆,到燃料电池,再到燃料电池重卡示范应用的项目。

2020年1月,20辆氢能源公交车正式投入江苏常熟3路城市公交线运行。资料显示,该车是苏州金龙(海格)第五代氢能源公交,用丰田燃料电池电堆等核心零部件,上海重塑燃料电池系统,可实现-30℃低温启动,-40℃低温存储。

新能源汽车电池项目-新能源汽车电池项目背景
(图片来源网络,侵删)

2019年12月,上海重塑、江苏常熟高新技术产业开发管理委员会、丰田通商(上海)有限公司三方达成合作,携手打造氢燃料电池重型卡车示范应用项目。

2019年9月,广汽集团与丰田签订《深化战略合作框架协议》。根据协议,双方将进一步深化开展涵盖新能源车、节能车及智能网联车领域的全面的技术合作,包括在广汽集团及合资企业的车型上搭载燃料电池等。

除日本丰田外,日本本田、韩国现代也在国内积极布局:

2020年2月,韩国现代完成对四川现代汽车有限公司100%收购。资料显示,这是第一家合资车企转变为外商独资车企的案例。此前于2020年1月,韩国现代表示,基于在韩国和瑞士的经验,公司将在四川工厂生产氢燃料整车,进行本土化的研发,加深与中国合作伙伴进行氢燃料的互补,并通过租赁的模式进行运营和落地。公司表示,将在2030年完成在中国投放1000辆氢燃料汽车。

2020年1月,江西五十铃汽车有限公司与本田联合开发氢燃料电池卡车。资料显示,这也是本田首次向外部公司提供其燃料电池系统。

氢云链研究表明,2019年,中国燃料电池技术取得了一定的进展,初步掌握了燃料电池电堆与关键材料、动力系统与核心部件、整车集成等核心技术;部分关键技术实验室水平已接近国际先进水平。但是,中国燃料电池在工程化、产业化与总体技术水平相对落后。外资企业资金与技术的引进,可能会加快中国燃料电池产业发展的步伐,但同时也可能是制约产业可持续发展的毒药。

氢云链认为,国家有关部门可参考国际上有效的氢能与燃料电池项目管理机制,研究制定促进燃料电池产业发展和推广应用的工作方案,进一步明确国家战略导向,开展规范的顶层设计,防止低水平企业盲目开展低水平重复建设。对于企业来说,需加强研发投入,确保核心技术自主可控,才能确保在行业内的市场竞争力;同时,也可为中国在燃料电池技术领域追赶世界先进水平提供强有力技术支撑。

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。

燃料电池汽车5000辆的第一阶段目标实现,百万辆的十年规划还远吗

新能源汽车电池分类

随着新能源汽车的不断普及,电池作为车辆的能源储存单元也越来越受到关注。

新能源汽车电池大体上可以分为两类,一类是磷酸铁锂电池 (LFP),另一类是钴酸锂电池 (NCA、NCM)。

1. 磷酸铁锂电池 (LFP):这种电池的正极材料由磷酸铁锂组成,安全性高,不易爆炸和污染环境。但其容量重量比较低,使用寿命较短,只适合于城市通勤、短途出行等场景。

2. 钴酸锂电池 (NCA、NCM):这类电池的正极材料通常由钴酸锂或氧化钴等材料构成,容量重量比高,使用寿命也较长。但钴酸锂电池相比其他电池,成本较高,安全风险较大。而三元锂电池由于支持高功率充电,因此适用于长途驾驶和高速行驶的场景。

3. 铁锂磷酸电池 (LFP)-钴酸锂电池 (NCM)混合电池:这种组合电池适用于电动汽车和混合动力汽车,在安全性和性价比方面达到了平衡。

无论是哪种电池,选择适合自己的车型和用途非常重要。

新能源电动汽车,电池技术

就在不经意间,我们已经迈入了2020年。对各行各业而言,2020年都是一个十分关键的时间节点。它既是阶段性成果展示的时刻,又是一个承接未来的新起点。理所当然的,冷静和理性地审视曾经制定出的方针和路线,就变得尤为重要起来。

新能源,作为汽车行业的发展大趋势,早已是人尽皆知的事情。到了2020年,我们一方面欣慰于新能源汽车取得的不斐成绩,另一方面也无法忽视其客观存在的发展瓶颈。

要给新能源汽车打个总结,展望一下未来,首先还得啰嗦几句。其实,有一个误区存在于大部分人的现有思维当中,认为纯电动就等于新能源。

不得不说,这还真是个不小的误会!因为无论是从国家层面制定的发展方针,还是车企践行的实际路径,都能看出纯电动汽车仅仅是新能源汽车的其中一种。

可由于目前的规模和发展情况,使得不少人有意无意地忽略了另一种作为和纯电动汽车相辅相成的存在,即燃料电池汽车。

我国燃料电池汽车的发展,虽然略显低调,但却一直在稳步前行。

2020年是关键节点!

燃料电池汽车已完成“助跑”

早在2006年,国家中长期的科学发展纲要里面就对氢能和氢燃料电池进行了规划。后在中国制造2025国家节能与新能源汽车路线图上,也把氢能源和燃料电池汽车作为了一个发展的主要方向。

而在2016年国家发布的“节能与新能源汽车技术路线图”中,又明确将我国燃料电池汽车的未来进行了具体的量化。到2030年,中国燃料电池汽车的规模要达到100万辆。也就是说,实现这一目标所剩下的时间还有十年。

于是,2020年就成为了我国燃料电池汽车发展的关键节点。而现在燃料电池汽车究竟进行到了哪一步?十年后百万辆的目标,究竟能否实现,自然也成为了大家关注的焦点。

其实,国家对于2030年百万辆的目标,也是分了阶段的。具体为2020年有5000辆燃料电池车,到2025年突破5万辆,而2030年最终达到百万辆的规模。

实际的情况是,我国已经顺利完成了第一阶段的数量目标。2017年我国的燃料电池汽车突破1000辆;2018年超过了1500辆;而刚刚过去的2019年,则实现了在2018年的基础上翻了一番,完成了近3000辆的历史最佳成绩。截止2019年底,我国燃料电池汽车已累计突破5500辆。

完成了2020年5000辆的第一阶段目标,也相当于燃料电池汽车在新能源这场长跑中,已经顺利完成了“助跑”,正准备大展拳脚。

发展渐进“快车道”

燃料电池汽车的厚积薄发

目前取得的“成绩”,自然得益于国家的前瞻布局。我国虽然并不是最早开始涉及燃料电池汽车研发的国家,但着手此项目也已经有了近二十年的时间。

从2001年开始,我国推出了一系列有利于燃料电池汽车发展的氢能源政策,其中包括资金的投入、氢站的建设等,并且明确了会大力扶植氢能源技术的开发。

2019年,氢燃料电池汽车的发展不仅首次被写入了工作报告,同时它也多次被人大代表、政协委员所提及。在去年的两会上,氢燃料电池汽车更是得到了长城汽车、北汽、广汽、奇瑞汽车等众多车企掌门人的力挺。

力挺的同时,也有多款氢燃料电池汽车的落地。在去年举行的上海国际车展上,氢燃料电池汽车已经不再是日韩车企的“独角戏”。

以红旗、东风、上汽大通领衔的自主品牌也纷纷带来了它们的氢燃料电池汽车。

这也说明了我国的氢燃料电池汽车,已经开始渐进“快车道”,其厚积薄发的态势,展露无遗。

实现了第一阶段的“小目标”,又累积了快速发展的一应条件,那么十年后的百万目标,是否就前景一片光明?

客观来说,从目前整个行业的发展状态看,这一目标的实现或许不难,但也没有那么简单,尤其是商业化推进过程中,依然面临着诸多现实问题,如运输与存储安全、加氢站配套建设、车辆拥有成本等客观存在的困扰。

乐观之下的理性思考

燃料电池汽车之路,仍非坦途

信心是要有的,但问题依然客观存在。

而没有明确的燃料电池汽车正式期的补贴政策,或许也是许多车企不敢盲目加码的原因

这一表现从去年的第三季度开始,体现得尤为明显。去年7月开始,我国的燃料电池汽车产业链出现了主动停工或延期生产的情况发生。

从而也导致了7-11月,我国的燃料电池汽车出现了大幅减产,大家或许都在等待燃料电池汽车的国补政策正式出台。

政策影响是一方面,而制约燃料电池汽车大力发展的安全和经济性的探讨,仍在继续。众所周知,氢燃料电池汽车的推广,涉及的不仅仅是一款车,而是一套完善成熟的系统支撑。

而这套系统中的每一个环节,对于行业及相关企业而言没有现成的经验可借鉴,大家都是在摸索中前行,且挑战重重。

安全是无法回避的关键问题。在刚刚过去的2019年,发生了太多起的纯电动车自燃,难免不会让人产生联想。

同为新能源的燃料电池汽车,其安全性在普通消费者看来,还缺乏一定的说服力,虽然截止目前,还未发生过一起燃料电池汽车发生爆炸而引发的恶故。

要让消费者打消对于燃料电池汽车安全的顾虑,还需要较长的时间和事实来证明。

其次,燃料电池汽车其能源的储运和配套问题,依然是推广燃料电池汽车的最大障碍。

由于燃料电池汽车其能源的易爆特性,对它的储运势必都将面临超高的安全要求和标准。于是,无形中也加大了运输和存储的成本。

同时,配套方面的成本也是不得不提的问题。目前,受限于加氢站1000万元/座的建设成本,我国全国范围内投入使用的加氢站只有39座,未投入使用以及在建的加氢站约有100座。

这就如同现在纯电动汽车遇到的充电难的问题。不解决此类问题,难保消费者不会产生用车焦虑,也会制约其推广的阻碍。

同时,燃料电池汽车因为本身成本问题,所导致的售价普遍高昂,也是其普及路上的另一座大山。

动辄几十万的氢燃料电池汽车,势必会让不少的消费者望而却步,没有消费者买单的情况下,要想有更好的发展无疑是不现实的。

马曰:

站在2020年的关键时间节点上,正确、客观地看待燃料电池汽车的发展,找到更为合适且合理的修正改进措施,才是最为重要的。办法总比困难多,相信我们的、行业政策制定者都会秉承科学合理的发展方针,提供解决燃料电池汽车的正确发展路径。

我们已经迈出了最困难的第一步,也有信心去走好今后发展的每一步。时刻保持冷静,不盲目不跃进,当冲线的那一刻,必将迎来彻底改善消费者用车生活,改善人居环境的美好明天!

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。

新能源汽车电池知识详解

新能源电动汽车的快速发展与电池技术的革新密不可分。随着科技的进步,电池技术在过去几年取得了巨大的突破和改进,为电动汽车的发展提供了强大的动力。

电池技术的提升使得电动汽车的续航里程大幅增加,充电速度的提升以及安全可靠性的提高。但是,目前电池的成本和制造过程仍然较高,电池的寿命和循环稳定性也是需要进一步改善的方面。

在汽车动力电池技术方面,还需要在以下几个主要方面,有待深入研究和进一步突破。

提高能量密度:

研究人员致力于提高电池的能量密度,以增加电池的储能能力,进而提高汽车的续航里程。这可以通过开发新的电极材料、电解质以及改进电池结构和设计等途径实现。

延长电池寿命:

电池的寿命是影响电动汽车可靠性和经济性的关键因素之一。研究人员努力寻求降低电池在循环充放电过程中的衰减速度的方法,以延长电池的使用寿命。这包括改进电极材料的稳定性、优化电池管理系统(BMS)的控制策略,以及研发更耐用的电池包装和热管理技术等。

快速充电技术:

研究人员致力于开发能够实现更快充电速度的技术。快速充电技术可以大幅缩短电池充电时间,提高用户的使用便利性。这涉及到设计更高功率的充电设备、改进电池材料和结构以提高充电速度,同时确保电池的安全性能。

提高安全性:

电池的安全性是汽车动力电池技术研究的重要方向之一。研究人员致力于开发更安全的电池材料和设计,防止过充、过放、过热等情况的发生,并提供有效的热管理和防护系统,以确保电池在各种工况下的安全性能。

可持续性和环境友好性:

研究人员努力寻找更环保和可持续的电池材料和制造过程,以减少对有限的依赖,并降低电池生命周期中对环境的影响。这包括开发可回收和再利用的材料、推动废旧电池的有效回收和处理,以及降低电池制造和回收过程中的能耗和排放等方面的研究。

这些研究方向旨在不断提升汽车动力电池技术的性能、可靠性和可持续性,推动电动汽车的发展,并为清洁能源和可持续出行做出贡献。

锂矿降价,钠离子电池取得重要突破,新能源汽车将越来越便宜

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。

新能源汽车动力电池类别

锂电池作为新能源汽车行业中的“核心主力军”,可谓是随时把握着行业的“命脉”,锂价格上涨也就意味着新能源汽车的造车成本会升高,车价也会相对抬高,反之车价下降,这是导致各种新能源汽车价格飘忽不定的原因之一。

就目前而言,锂电池仍然是新能源汽车行业中无法替代的存在,尽管它有自燃、受低温影响稳定性变差等缺点,但由于各大造车厂商对技术的把控,它们在一定程度上规避了这些风险,比方说比亚迪的刀片电池和业内首创的电池包冷媒直冷直热技术、广汽埃安的弹匣电池和第五代智能温控系统等。

不过值得一提的是,由于锂电池内部有金属钴酸锂、镍等稀有金属,所以它的造价普遍偏高,这也是为什么新能源汽车要比燃油车更贵的原因,

那么问题来了,有没有可能,未来锂矿降价,或者说生产一种新电池来替代锂电池,以此让新能源汽车价格下降呢?

海水提锂降低成本?钠离子电池装车成功

目前已知宁德时代通过“锂矿返利”,将电池级磷酸锂成本控制到了20万元/吨,可即便如此,价格还是很高,不过截止今年3月8日,世界首个海水提锂项目在我国山东青岛落地,该项目的启动将电池级磷酸锂成本很好的控制到了3.5万~5万元/吨,由此可见,新能源汽车的造价往后会越来越低。

不仅如此,除了海水提锂降低了锂成本外,而且在电池本身部分,专家也找到了“可替代品”!

它就是钠离子电池,相较于锂电池而言,钠离子电池更加丰富,在开成本上仅为锂的百分之一,由于钠盐特性,它允许使用低浓度电解液,且钠离子不与铝形成合金,负极可用铝箔作为集流体,在降低成本的同时,还能降低电池重量。据悉国产高容量钠电池材料成本仅为5~6万元/吨。

除此之外,它的充电速度更快,据悉思皓新能源已经成功打造了首台钠离子电池试验车,搭载于自家产品花仙子上,25KWh电池容量,快充时间为15~20分钟。另外它更耐低温和高温,即便是在-40摄氏度低温下,钠离子电池容量保持率高达70%,并且高温80摄氏度情况下,它也可以循环充放使用,由此可见,钠电池的稳定性更高,如此一来,未来新能源汽车是不是会越来越便宜呢?

电池成本降低?造车成本会相对下降

以纯电动汽车为例,电池组成本约占整车售价的10%~40%,以一辆30万元的纯电动汽车来计算,电池组成本大约在3~12万元,如果电池成本下降,也就意味着造车成本会降低,车价也就自然而然的下来了。

除此之外,未来新能源汽车的制造也会越来越成熟,造车厂商们肯定也会想方设法的降***造成本,对其进行模块化生产,到时车价也依然会降,其中小鹏汽车CEO何小鹏在本月17日也明确表示未来将会降低成本,小鹏汽车将通过平台模块化和技术创新这两个方向来推进降本!

如此一来,车价本身下降,国家也更容易顺利成章的收回新能源汽车的各项,所以此前乘联会秘书长?崔东树所提出的新能源车绿牌和燃油车蓝牌将不再“区别对待”,也是很有道理的。

写在最后

如今随着新能源汽车被越来越多的消费者接受,再加上产业的成熟度越来越高,电池成本也得到了很好的控制,新能源汽车在未来是会越来越便宜的!

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新能源汽车用动力电池有哪些类型?

磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,磷、铁在地球上的含量丰富,不会有供料问题。它的理论工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大((170MAH/G)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高环境下的稳定性高。

优点:具有更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属、支持快速充电、工作温度范围广。

缺点:性能上的比如振实密度与压实密度低导致电池的能量密度低,材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差,知识产权等问题。

三元锂电池

三元锂电池用镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。能量密度在所有锂电池技术中排名第一,大250KWH/M3。三元锂电池对温度的敏感度较高,200度左右就会发生分解。

优点:能量密度高,循环性能好,目前,标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钻酸锂电池水平。

缺点:高温结构不稳定,导致高温安全性差,且PH值过高易使单单体胩气,进而引发危险,目前造价较高。

氢燃料电池

氢燃料电池正极是空气和氧气,负极是氢气,中间是隔膜和电解液。从原理上来讲,它和锂离子电池是不一样,无法充电。

优点:能量密度非常高;充氢时间短,现在高压充气日本的氢燃料电池只需5分钟,充气可以跑500公里。

缺点:氢气的安全使用;储存运输费用高;技术未产业化,未被市场验证;不能并网充电。

代表车型:比亚迪宋EV40Q、理想ONE、吉利帝豪GSE、特斯拉MODELS、北汽绅宝EV等。

锂硫电池

锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。

优点:重量能量密度比较高,达到300-350WH/KG;成本很低。

缺点:体积能量密度非常低,电池星然轻,但个子比较大;而且有一个致命的缺点,多硫这个正极在电解液里会白己溶解,导致寿命降低。

镍氢电池

镍氢电池是正极活性物质主要由镍制成,负极活性物质主要由贮氢合金制成的一种碱性蓄电池。镍氢电池是在1960年发展起来的新型绿色电池,它的创始人是自学成才的斯坦福。

优点:放电电流大、能量密度高(续航能力强)、发热量小。

缺点:有记忆效应,在充放电过程中易衰减。过充过放电衰减的更厉害。

新能源车哪种动力电池才是它的未来?

新能源汽车用动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池、氢燃料电池。目前,锂电池无论在能量密度,寿命和环保性能上都具有很大的优势,是动力电池的首选。

铅酸电池

纯电动汽车最早使用的是铅酸电池,铅及其氧化物制成作为电极材料,硫酸溶液作为电解液,这是现在大部分电瓶车的动力源,低成本是其最大的优势。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。

镍氢电池

镍氢电池是二十世纪九十年代发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。镍氢电池相比铅酸电池有不小的提升,并且电解液不可燃、安全性有保障,制造工艺成熟。但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充,因此从锂电池广泛引用之后,镍氢电池在汽车上也有被完全取代的趋势。

锂电池

锂电池正是现阶段新能源车的主流选择,锂的化合物(锰酸锂,磷酸铁锂等)作为电极材料,石墨作为负极材料,其优势在于重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。

在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,并且人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明。不过无论任何类型,所有锂电池组都会面临低温这个“天敌”。

氢燃料电池

氢气是非常理想的清洁能源。特点是无污染,无噪音,高效率,就氢气本身来说,燃烧可以释放大量的能量、低温表现上佳,最重要的加氢的效率高,加氢只需5分钟就能行驶超过600公里。并且这个数据还有提升的空间,以上这些都要远远优于现有的锂电池。

但是氢燃料电池轿车比同类型内燃机车重200多公斤,贵5倍以上。关于氢燃料电池车投入方面,日、韩两国的车企早就开始了研究,如今已经小范围投入到了各自国家的市场中。

新能源汽车最大的成本在电池、电机、电控“三大电”系统,而动力电池成本又是重中之重。从新能源汽车的成本构成来看,动力系统合计占比约50%,其中电池占到38%,电控和电机占比约12%。

目前主流的动力电池主要有两类:三元锂电池和磷酸铁锂电池。但目前市面上绝大多数新上市的电动汽车基本都用三元锂电池,主要原因是三元锂电池的电池能量密度要远高于磷酸铁锂。

但从安全性和重复使用寿命两个角度而言,磷酸铁锂电池的性能都是要优于三元锂电池的。2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用车中,用三元锂电池的车型有221款,而用磷酸铁锂的仅有33款。

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。因为锂离子电池通常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。

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