新能源汽车电池技术_新能源汽车电池技术突破

新能源汽车电池技术_新能源汽车电池技术突破 _新能源汽车电池技术突破

       新能源汽车电池技术一直是人们关注的焦点，而它的今日更新更是备受瞩目。今天，我将与大家分享关于新能源汽车电池技术的最新动态，希望能为大家提供一些有用的信息。

1.新能源汽车采用了哪些先进技术

2.现在的新能源汽车有哪些电池

3.新能源车哪种动力电池才是它的未来？

4.新能源汽车的电池冷却系统技术有哪些？分别有什么特点？

5.新能源汽车五大电池类型盘点和趋势分析

6.新能源汽车的电池安全现在有哪些技术可以保证

新能源汽车采用了哪些先进技术

       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。

现在的新能源汽车有哪些电池

       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？

       现在的新能源汽车有哪些电池分类

现在的新能源汽车有哪些电池分类

       新能源汽车现在成为汽车的主流趋势，路上的绿牌车也渐渐多了起来，在新能源汽车上面最重要的部件自然是电池，而现在主流的几种汽车电池你都知道吗？

1、燃料电池

       燃料电池（Fuel Cell）是一种非燃烧过程的电化学能转换装置。将氢气（等燃料）和氧气的化学能连续不断地转换为电能。

       其工作原理是 H2 在阳极催化剂作用下被氧化成 H+和 e-，H+通过质子交换膜达到正极，与 O2 在阴极反应生成水，e-通过外电路达到阴极，连续不断的反应就产生了电流。

       燃料电池虽然带有“电池”二字，却不是传统意义上的储能设备，而是一种发电设备，这是燃料电池与传统电池最大的区别。

2、锂电池

       传统的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池本身技术比较成熟，但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。目前，越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。

       锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。 锂电池材料构成主要有：正极材料、负极材料、隔膜、电解液。

3、三元锂电池

       优点：三元锂离子电池能量密度高、循环寿命长、不惧低温；缺点：高温下稳定不足。

       用途：续航里程有要求的纯电动汽车，其是主流方向，适合北方天气，低温时电池更加稳定。

新能源汽车的电池冷却系统技术有哪些？分别有什么特点？

       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。

新能源汽车的电池安全现在有哪些技术可以保证

       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。

       动力电池组对于纯电动汽车的重要性是不言而喻的，因此动力电池组安全系数越高，纯电动汽车的安全性能才会越高。那么，目前哪些技术可以保证新能源汽车的电池安全？

       第一项就是动力电池组的防水防尘技术。现在的防尘防水技术可以让电池组达到IP67级别，同时也能保证动力电池组在一米深的水里浸泡30分钟，不会出现进水现象。再者，动力电池组还有漏电保护功能，如果在使用过程中，系统一旦监测到有漏电情况，那么动力电池组就会发生断电以保护车上乘员的安全。

       第二项就是BMS电池管理系统，这套系统可以对电池组的电压以及温度进行实时监控，从而尽量避免动力电池组发生电压或者温度异常等情况。

       最后就是底盘防护。目前很多动力电池组都是安装在底盘位置，而车辆在路面行驶的时候，总会遇到崎岖不齐的情况，那么有可能会让电池组遭到磕碰从而导致破损。因此，为了保护动力电池组，车辆的底盘也会起到一定的防护作用。比如说在120kN挤压力下，电池的形变不能超过14%。如此一来，动力电池组的安全就更有保障了。

       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。

       今天关于“新能源汽车电池技术”的讲解就到这里了。希望大家能够更深入地了解这个主题，并从我的回答中找到需要的信息。如果您有任何问题或需要进一步的信息，请随时告诉我。