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「新能源电池技术」新能源电池技术什么时候可以突破

 2022-08-09 17:36:05  来源:互联网 

今天我们来聊聊新能源电池技术,以下6个关于新能源电池技术的观点希望能帮助到您找到想要的新能源资讯。

本文目录

  • 新能源汽车的电池冷却系统技术有哪些?分别有什么特点?
  • 新能源汽车的电池方面有哪些高精尖科技的应用?
  • 新能源汽车电池的关键技术?
  • 如何促进新能源汽车电池的技术创新?
  • 新能源汽车的电池有啥技术含量,为何换电池那么贵呢?
  • 新能源汽车动力电池的类型有哪些?分别有什么特点?
  • 新能源汽车的电池冷却系统技术有哪些?分别有什么特点?

    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。

    新能源汽车的电池方面有哪些高精尖科技的应用?

    新能源汽车发展的核心是储能电池,电池的好坏直接影响到汽车的性能,接下来带大家了解一下新能源汽车在电池方面应用的高科技。

    一、高集成刀片动力电池。该技术突破传统拉深和挤出工艺制约,并攻克超薄铝壳焊接技术,成功开发长宽比为10:1、厚度为0.3mm的超长超薄铝壳刀片电池,打破传统电池系统的模组概念,利用刀片电池独特长宽比特征,实现超长尺寸电芯的紧密排列,获得超过60%的体积集成效率。

    二、动力电池高效成组CTP技术。该技术打破了行业固有的“单体成组模组再成组电池包”三级成组设计思维,从电池包结构高度集成、新工艺研发以及热管理优化等方面开发了全新的动力电池高效成组CTP技术,实现两级成组一“单体直接成组电池包”。

    三、高电压镍锰酸锂正极材料及电池。高电压镍锰酸锂材料具有高电压、高能量密度、低成本、高安全和快锂离子传导特性,是下一代动力电池的主流正极材料之一。在高电压下,电极材料与电解液之间剧烈的副反应是限制镍锰酸锂材料商业化的最大障碍,解决该问题的关键就是构造稳定的正极材料与电解液界面和耐高电压的材料体系,具体包含高电压正极材料表面改性技术,高电压镍锰酸锂材料电解液开发匹配技术,高电压辅助配套材料的匹配改性技术,这些技术也将推动电池行业向高电压、高能量密度和高安全的目标前进。

    四、聚合物复合固态电解质。固态锂电池以其高比能、高安全等显著优势,成为未来新能源汽车发展的核心动力,设计和制备物理与电化学性能优异的固态电解质迫在眉睫。“刚柔并济”的聚合物复合固态电解质设计理念,是以尺寸热稳定性好的“刚”性材料为骨架支撑,复合电化学窗口宽、室温离子传输性能优异的“柔”性聚合物材料和高离子迁移数锂盐,有效解决了单一聚合物电解质尺寸热稳定性差和力学强度低,以及单一无机固态电解质界面传输和加工性能差的瓶颈问题,利用该聚合物复合电解质研制的固态锂电池具有高安全、高比能、高耐压、长寿命等突出特点,是未来新能源汽车动力电池技术的重要选择。

    五、一体化大功率燃料电池系统。一体化大功率燃料电池系统技术通过采用超薄金属双极板、低Pt催化剂、空气侧无外增湿及智能控制策略,有效缩小了燃料电池系统体积,降低成本。

    新能源汽车正是通过应用这些高端科技,才让电车的续航里程不断刷新记录。

    新能源汽车电池的关键技术?

    1.电池组配技术 2.热管理技术 3.电能管理技术 4.安全保障技术

    如何促进新能源汽车电池的技术创新?

    一、进一步加强污染控制

    随着人们生活质量的不断提高,私家车的数量也在不断增加。在这样的社会背景下,石油能源的消耗不断增加,这也对周围的生态环境产生了严重的负面影响,有利于我国社会的整体可持续发展。在这种环境下,电动汽车应运而生。对于电动新能源汽车来说,其整体运营成本相对较小,其能源具有可再生功能,对周边生态环境的负面影响相对较小,更符合当前社会发展的实际需求。

    二、注意提高电池效率

    对于新能源汽车电池来说,电池效率将直接影响车辆的整体运行经济性和效率。为了更好地推动我国新能源汽车产业的发展,在新能源汽车发展阶段应结合当前实际需求,注重提高电池效率,从而有效控制新能源汽车的运营成本。对于行业研究者来说,要关注现阶段行业的发展趋势,进一步发展新能源汽车,优化以往的电池配置模式,注重降低电芯体积和整车重量。从而有效满足新能源汽车产业发展的需求。

    三、扩大现有电池容量

    在进行新能源汽车的研究时,行业内的研究人员应该把重点放在提高车辆的电力上,这样才能进一步提高车辆的整体运行效果,比如可以尝试改变新能源汽车电池材料的方式来实现其容量的延伸,也可以让电池在实际应用过程中发挥更理想的性能,使车辆不会因为车辆长时间的成型而出现电池温度过高的现象,从而提高电池的整体热性能。这就要求在新能源汽车的电池材料改造和更换时,要注意选择散热性能好、导热快的材料作为基础材料,使电池的整体应用效果对于新能源汽车来说更加理想。

    四、加大对新能源汽车电池研究的投入

    过去很长一段时间,中国对新能源汽车的研究一直力度不够。根本原因是资金投入不足。虽然中国在电池研究方面已经越来越成熟,投资不足会导致研究不够深入,这种情况经常发生。未来我国应重视新能源汽车专项基金的设立,以这种方式激发相关研究人员的积极性。对于基金会来说,其主要任务是跟踪当前国际主流发展技术,例如那些可用于提高电池能量密度并进一步扩展其应用的技术。加大对新能源汽车电池研究的投入,可以促进内部研发的发展,并使电池更符合现阶段新能源电车的实际运营需求。

    新能源汽车的电池有啥技术含量,为何换电池那么贵呢?

    换电池比换新车还要贵,这是大多数消费者对新能源汽车的第一认识。之所以有这种“深刻”印象,原因有很多,大抵有4点。

    其一,电池的造价和售价确实很高,而且像新能源汽车这般动力系统占据整车成本如此高比例的车型,也是前所未有的。以三元锂电池为例,从3年前约1200元/kWh以上的价格发展至今,也不过是降到了1050元/kWh左右。尽管动力电池的成本正在不断压缩,但要发展到和燃油车型相当的程度,依旧需要一定的时间。

    其二,电池成本高昂,但整车价格却能够享受国家和地方政府的补贴,无形中降低了动力电池的成本。但由于动力电池本身不享受政策补贴,因此单独更换电池时就会给人一种“天价”的错觉。

    其三,新能源汽车方兴未艾,在售后和维修的闭环比较小,出了问题只能找厂家解决,在缺少其他相关渠道的情况下,利润空间不足,自然价格较高。

    综上所述,我们可以知道,新能源汽车的动力电池确实很贵,由于政策补贴和售后维修闭环的缘故,在更换动力电池时,消费者也没有太多的途径和选择空间。加之电池不同于发动机,它存在较为明显的衰减现象,因此让很多人产生了“买车几年后换电池要哭”的想法。但问题是,动力电池的价格,真的贵到了这种程度吗?

    由于不同的车型使用电池的材质和工艺各有不同,加之容量、能量密度也有差异,因此不同车型之间更换动力电池的价格也必然有所出入。不过我们可以大体根据市场均价来推断一下,目前市场上的三元锂电池和磷酸铁锂电池的平均价格,分别为1.08元/Wh和0.5元/Wh。即每度(kWh)1080元、500元。随着电动车续航普遍迈过400km,电池包容量多在50度以上。因此如果是磷酸铁锂电池,价格大体在2~3万元左右,可如果使用三元锂电池,一辆电动车仅电池成本就超过5万元。

    目前市场中主流的、可享受国家政策补贴的新能源车型,价格大都集中在15万元以上。以这个整车价格和推断出来的动力电池价格做对比,明显可以得出一个结论——换电池的价格并没有“传说中”那么夸张。

    诚然,如果车辆采用的是三元锂电池,其电池成本的确很高,而我们在更换电池时除了需要支付电池本身的价格以外,还需要支付一定的人工费,而这笔费用在目前的市场上大致为1万元左右。这也就意味着,一辆续航在400km以上的新能源车型,其如果采用三元锂电池,更换电池的价格很可能在6万元以上。

    从上述的推断出发,更换电池的价格很可能占据整车价格的三分之一左右,如果是一辆本身售价不过10万辆的“新能源代步车”,这个占比还要上升到三分之二的程度。这么说来,更换动力电池的价格虽然不如买一辆新车那么贵,但性价比却明显不如买一辆新车。但事实上真的是这样吗?

    其实,在实际操作中,这种价格是针对更换整个电池总成而言的,而在很多时候,我们却不需要对整个电池总成做出更换。新能源汽车的电池组是由诸多模块组合而成,在实际操作中只要按需更换即可,比如个别电池出现了衰减,就只需要对那部分电池进行更换即可,整块电池组更换不过是小概率事件。

    更何况,目前很多车企推出了诸多电池质保服务,比如荣威推出的8年或12万公里衰减不超过30%承诺、广汽新能源的8年或15万公里质保、比亚迪的电芯终身质保、东风日产的3年55%残值回购、吉利新能源的电芯终身质保等。更极端的比如蔚来汽车、威马汽车、小鹏汽车和前途汽车等新势力,还推出了终身免费保修政策。

    虽说目前推出相关质保政策的车企还是少数,但以上政策的出现无疑从侧面放映了车企们对电池组的信心。而随着电池技术的进一步发展,未来必定还会有更多的车企加入相关的质保行列中,届时更换或维修电池的成本势必进一步降低。

    有的朋友或许会说,如果电池本身没有问题,而是由于事故导致电池损坏,需要维修或者更换,那该怎么办?其实只要车辆的保险买齐,这些问题完全可以交给保险解决,再不济车损险也能兜底,因此不需要过分担心。

    新能源汽车动力电池的类型有哪些?分别有什么特点?

    新能源汽车动力电池的类型如下:

    一、锂离子电池

    这种电池的物理和化学特性主要是高能量密度和高电压,广泛应用于各个行业并逐渐增加产量。电池分为聚合物电解质和液体电解质。与其他电池相比,这种电池能量更高、重量更轻、污染更少,使用寿命更长,锂离子电池有很大的发展空间。理想情况下,这种电池是环保的。因此,锂离子电池在新能源汽车制造领域发挥着非常重要的作用。

    二、铅酸电池

    铅酸电池是一种较老的电池技术。人们一直认为铅酸电池技术相对落后,性能低下,对环境污染影响大,能耗低。由于铅酸电池寿命短,更换频繁,普遍认为铅酸电池是其他电池无法比拟的,应随着电池技术的快速发展逐步淘汰。然而,事实上,他们在电池市场的份额比人们想象的要大得多。铅酸电池也有一些优点。例如,铅酸电池可以回收,其原材料更便宜。因此,铅酸电池在市场上仍然非常受欢迎,仍然被广泛使用,并占据相对较高的市场份额。

    三、镍氢电池

    镍氢电池是动力电池中的碱性电池,使用寿命长,放电性能高。与其他电池相比,镍氢电池的记忆效应相对较小,但体积较大,能量相对较高。大多数用于电动工具。目前,随着前述锂离子电池的快速发展,金属氢化物镍电池已经严重落后,厂商如果不继续使用金属氢化物镍电池,已经逐渐失去市场。这种类型的电池正逐渐被市场淘汰。

    四、燃料电池

    燃料电池的定义与传统电池略有不同。电池本身使用储存的燃料发电,而不是充电和放电。这是一个比较完整的发电系统。目前,使用乙醇、氢气和甲醇等燃料。燃料电池和前述的锂离子电池的相似之处在于,它是一种零污染电池,具有低污染和小排量的某些优点。优质能源也得到了其他国家的关注和支持。目前我国动力电池研发相对落后,电池技术不够先进。此外,电池技术难度大,成本高,研究人员对燃料电池研发热情不高,因此,与其他国家相比,中国燃料电池仍处于发展阶段,但近年来有改善的趋势。国家也在关注。我们相信可以逐步缩短与其他国家的差距,提高新能源汽车动力电池的稳定性。

    今天的内容先分享到这里了,读完本文《「新能源电池技术」新能源电池技术什么时候可以突破》之后,是否是您想找的答案呢?想要了解更多新能源资讯,敬请关注本站,您的关注是给小编最大的鼓励。

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