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車用鋰電�
閱讀�8859時間�2011-04-18 11:03:11

  車用�電池是混合動力汽車及電動汽車�動力電池,由�鎳氫電池的一些技�(shù)性能如能量密�、充放電速度等已�(jīng)接近到理論極限值,鋰電�由于能量密度高、容量大、無記憶性等�(yōu)點,得到汽車廠商與電池生�(chǎn)廠商的一致認(rèn)�,目前各國研�(fā)的重點是鋰離子電��

在我國的背景及發(fā)展優(yōu)�

  �(dāng)�,全球溫室氣體排放總量持�(xù)攀�,二氧化碳排放中�25%來自汽車�

  在我�,汽車排放的污染已成為城市大氣污染的重要因素。我國二氧化碳排放量 已居世界第二,很快會居。減排二氧化碳的壓力將越來越��

  如何滿足汽車對石油的需�,如何降低汽車對�(huán)境的破壞是關(guān)系國家能源安 全的大問題。據(jù)�,中投顧問汽車行�(yè)分析師李勝茂�(rèn)為,鋰電汽車本身是零� 放的,發(fā)展電動汽車可以大大減少有害氣體排放� �(fā)展鋰離子電池電動汽車不僅以電代石�、減少溫室氣體排�,又能儲存電 �(wǎng)谷電,一舉三�。我國發(fā)展鋰電汽車既有可與發(fā)�(dá)國家相競爭的技�(shù)�(yōu)�,又 - - 99 有發(fā)�(dá)國家所沒有的資源優(yōu)勢和市場�(yōu)�� 我國小功率鋰離子電池早已�(chǎn)�(yè)�,形成上下游�(jié)合的完整�(chǎn)�(yè)鏈,電池�(chǎn) 品超過世界市場的1/3,中日韓三國已成三足鼎立之勢。鋰離子動力電池在技�(shù) 上已�(jīng)�(dá)到國際先�(jìn)水平� �(chǎn)�(yè)化條件也已基本成�� 具備參與國際競爭的實�� 鋰電汽車的主要關(guān)鍵部件是鋰離子動力電池和永磁同步電機�

  我國�(fā)� 鋰電 汽車在資源上具有獨特的有利條�。鋰離子電池的原材料在我國來源極為廣泛� 我國是世界鋰資源大國,特別是青海和西藏的鹽湖有大量鋰資源,鹽湖的開發(fā)� 僅為低成本鋰離子電池提供原材�,也有利于西部地區(qū)的發(fā)�。同時,�、鐵� �、磷等在我國都是富產(chǎn)資源。永磁同步電機具有體積小、重量輕和效率高的特�,而我國是稀土永磁材料大國,為鋰電汽車提供了材料保證� 只有以鋰離子電池為動力的純電動汽車才是我國在激烈的國際競爭中難� 的一次歷史機�。正如一家著名的咨詢公司的結(jié)論:通過�(fā)展電動汽車,“中� 有可能據(jù)此在全球汽車�(yè)第三次技�(shù)革命中走到世界前列�� 鋰離子電池的新突破已�(jīng)使電動汽車的成本大大降低、性能有了很大提高� 市場化近在眼前。迅速推�(jìn)鋰電汽車的產(chǎn)�(yè)化是符合我國國情的戰(zhàn)略選�。鋰� 汽車是我國在激烈的國際競爭中難得的一次歷史機遇。鋰電汽車將帶來一場“能 源革命”和“產(chǎn)�(yè)革命��

  面對日益枯竭的石油資源,尋找過渡能源或者新能源成為各大汽車廠商的共 �,不排除有一天像�(shù)碼相機取代傳�(tǒng)膠卷相機一樣,傳統(tǒng)�(nèi)燃機在一夜之間被 電池動力技�(shù)取代�

�(guān)鍵技�(shù)

  這里有許多問題成為鋰離子蓄電池技�(shù)是否成功的關(guān)鍵所在,因為成功的動 力來源對電動車來說也是至�(guān)重要�,它們包括:

  ●標(biāo)�(zhǔn)�

  一些從事鋰離子蓄電池技�(shù)開發(fā)的日本研究者和公司正在按照電壓范圍� 找標(biāo)�(zhǔn)化的解決措施。根�(jù)電壓�(biāo)�(zhǔn),蓄電池的性能取決于蓄電池包的成本(� 高電壓的成本會更高,因為電池的復(fù)雜�、溫度的管理和監(jiān)測問題帶來的�(jié)�) 和因電池固有的較高電壓所帶來的能量的損失及控制系�(tǒng)的復(fù)雜性這兩者之� 的博弈。日本工程師愿意�(diào)整兩個充電的�(biāo)�(zhǔn)�144V 對輕微混合動力車�288V 對混合動力車。然�1/4的市場幾乎對電壓�(biāo)�(zhǔn)化都沒有反應(yīng)�

  ●蓄電池技�(shù)

  持續(xù)�(fā)展的蓄電池技�(shù)�(gòu)成了未來鋰離子蓄電池成功的重要組成部�?,F(xiàn)� 許多不同的蓄電池材料和化�(xué)成分被很多的蓄電池公司研�(fā)和測試� 具有競爭� 的發(fā)展過程將會加速該項技�(shù)的商�(yè)�� 因為�(yōu)�(zhì)的蓄電池會開�(fā)� 并投入生�(chǎn)� 最終,蓄電池技�(shù)將在中短期時間里界定混合動力車和電動車的競爭差異�

  ●控制裝�

  如果在考慮之中的電動車是混合動力車的話,那么在蓄電池的管理和蓄電池 與電機的綜合性能上就要考慮控制回路技�(shù)�

  ●周�

  要求用于混合動力和電動車的蓄電池必須有接近傳�(tǒng)�(fā)動機車的使用周期� 那就�10年或16萬km。早期的混合動力�,如豐田的Prius和本田的Insight 大約是這個周�,它們采用的�(xiàn)有鎳金屬技�(shù),證明了其可靠�。也希望�(xiàn)在的 鋰離子蓄電池技�(shù)能達(dá)到這個目�(biāo)� 為什么不是現(xiàn)在? 與常用的鎳氫蓄電池相�,鋰離子蓄電池的競爭�(yōu)勢在�,具有較高的動力 和能量密度性能,同時具有較強的充電和放電效果。在向混合動�、插電式混合 動力及純電動車轉(zhuǎn)型的過程中,鋰離子蓄電池是必不可少的�

前景展望

  盡管制造商和他們的蓄電池合作伙伴投入了大量資金,但一些工�(yè)和技�(shù)� 家的觀點是鋰離子蓄電池并沒有代表電動汽車的能源儲存的長期未來方�� 能夠 �(rèn)識到這點非常重要�

  研發(fā)雪佛萊Volt 車涉及到的一些主要問題與鋰離子蓄電池包或未試驗過� 插電式充電技�(shù)的先�(jìn)性能沒有直接�(lián)�。然�,具有能量效率的附件系統(tǒng)的研 �(fā)已成為需要去克服的主要問�� 因為這些系統(tǒng)必須確保蓄電池的能量能驅(qū)動汽 車。在完全混合動力汽車上的低牽引音響系�(tǒng)、低功率的前燈和尾燈、以及其� 的附件系�(tǒng)都必須優(yōu)�,以便它們不會像普通汽車消耗的功率那么�。研�(fā)這些 附件系統(tǒng)所需的成本和時間已成為通用研發(fā)團隊感到頭痛的主要問題之一� 這些 元件的成本成為了在鋰離子作為輕型汽車動力源的快速發(fā)展過程中的攔路虎� 一。然�,Volt車在2010年的�(fā)行和其它鋰離子完全混合動力車及純電動車在 未來五年的發(fā)行時,會帶來�(jīng)濟效�,產(chǎn)生一個良性循�(huán)。即使本田和豐田在其 新一代混合動力汽車上堅持使用鎳金屬蓄電池技�(shù)的決定會在短期內(nèi)�(chǎn)生一� 影響,但新的鋰離子蓄電池技�(shù)會使混合動力汽車和純電動車的銷量增加。同� 我們也�(yīng)注意到, 在未來的十年�� 還有許多其它因素會刺激混合動力車的需�� 這些因素包括高的燃油價格,更�(yán)格的排放�(guī)定以及社會對�(huán)境更多的�(guān)心程 度�

  鋰離子蓄電池技�(shù)具有潛力成為純電動城市汽車大量普及的催化�。電動車 因其充電周期和行程范圍而具有的靈活性成為城市與郊外之間的交通可接受� 解決辦法。世界上大多�(shù)城市正計劃制定更�(yán)格的措施限制常用汽車的入城條 �,例如在倫敦就要收取擁堵�。而且許多的倡議者提�,用核能或其它如�(fēng)� 和太陽能來充電的全電動汽車才是的真正的無碳輕型汽車� 這意味著�(huán)境正 在慢慢改�,將會在世界的許多城市中看到越來越多的純電動車的出現(xiàn)。當(dāng)然仍 有一些問題有待解決,那就是全電動汽車需要建立足夠的充電地點,但比起氫燃 料蓄電池車存在的問題又要簡單得多。在未來的六年多的時間內(nèi),雷諾被�(yù)測是 生產(chǎn)全電動汽車最多的廠家,到2014 年,在全球上路的車輛會達(dá)到一百萬�� 然而這個數(shù)字過于樂觀,因為GI�(yù)測在2014 年全球的電動輕型汽車的產(chǎn)量不� 超過10萬輛�

  由于鋰離子的功率和能量性能,它取代�(xiàn)有的鉛酸和鎳金屬混合蓄電池已� 為必然趨勀鋰離子蓄電池在其性能上取得的一步步�(jìn)�,至少讓純電動車和完 全混合動力車在短至中期里占據(jù)著重要位�� 外部的因素也有可能在相對短時� �(nèi)�(dǎo)致該�(shù)字的快速上漲。即將出臺的�(huán)境保�(hù)立法,如歐洲計劃�2012 � ~2015 年限制汽車的CO2 排放�(dá)�120g/kg� 以及加利福尼亞州的零排放計劃� 均著眼于把公用車和私用車的消費引入對電動汽車的大量需求上來� 在中國對� 排放汽車的快速需求的增長會刺激對人們對電動汽車和混合動力車的潛在的� 大需�� 以及會對�(yīng)用在汽車中的鋰離子蓄電池和附件的成本降低起到一定的� 用�

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