电动车锂电池五大发展趋势

2015-10-08 20:33:28来源: 互联网
    如果未来有一家公司完成了对电动车的颠覆,那么它的创新很可能来自最核心的部件——电池,当前被广泛采用的锂电池,其技术在10年来一直停滞不前。如果一辆电动车3分钟就能充满电还能带你狂奔数百公里,那它一定会改写交通工具发展史。

  未来的电动车行业,新技术、好服务才是车企纵横市场不被淘汰的条件之一!电动平衡车只是技术上更趋于智能化、人性化、便捷化。经过查询大量国外资料,结合目前行业知名技术高层人员,作为平衡车的核心之一:锂电池将呈现五大发展趋势。 

  锂离子电池价格下降2/3

  纯电动车都很贵。普通的美国家庭不大会买特斯拉,而比亚迪的纯电动车E6,也不是一般的中国家庭负担得起的。很贵的重要原因就是电池成本太高。

  前几年,在国家新能源产业政策的推动下,全国各地掀起了一股制造锂电池的狂潮。锂电池电芯与pack组装企业一度得到400多家(包括新能源汽车用的锂电池)其中涉足电动车用的锂电池企业曾一度有200-300家之多。然而,轰轰烈烈的新能源制造热的背后,核心材料如正极材料的隔膜、电解液以及软包装电芯用的铝塑膜等严重依赖进口,导致制造的锂电池成本价格居高不下,同样容量的锂电池,其价格是铅酸电池的三倍以上,导致市场推广艰难。

  近三四年来,经过国内锂电池材料企业的努力,目前制造锂电池核心技术已经取得重大的突破,用于电动车的锂电池,所有核心材料基本上实现了国产化率。目前,锂电池包括充电器在内的48v11Ah(采用18650圆柱形钢壳,每颗电芯为2200mA,65颗电芯串并联)成组,价格不到500元,与铅酸电池相比,具有性价比优势。这个价格已经是锂电池刚推向市场的1/3左右。由此可见,锂电池逐步替代铅酸电池不是一句空话。

  目前最昂贵的锂电池——石墨烯锂电池

  石墨烯已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,具有电阻率极低,电子迁移速度极快的特点。石墨烯电池,就是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性开发出的一种新型电池。

  世界上的首款石墨烯聚合材料电池由西班牙Graphenano公司和科尔瓦多大学合作研发,其中Graphenano公司也是世界上第一家以工业规模生产石墨烯的公司。目前常见的三元锂电池能量密度在180-200mAh/g,而石墨烯聚合材料电池的能量密度则可以超过600mAh/g。也就是说,如果将特斯拉P85上的电池替换为同等重量的石墨烯电池,其续航里程将达到约1500km,是原来的3倍。

  除了能量密度高,石墨烯电池的充电速度也要比锂电池快很多,可以有效解决充电时间长的问题。它的寿命也很长,可以达到锂电池的2倍。

  另外,据Graphenano公司表示,石墨烯电池的性能超群,但是成本并不高,反而要比锂电池低77%。采用石墨烯电池将能够有效降低电动车的成本,进而提升市场竞争力。

  无线充电技术市场广阔

  与传统充电站、充电桩相比,无线充电主要有以下特点:充电设施布置灵活。只需改造现有停车场、路边停车位,就能给电动车充电,甚至可以把发射端埋在部分路面之下,届时电动车可以在这些路段实现边行驶、边充电,不会占用过多城市空间;用户使用更加方便。无需插入式电缆即可实现高速无线充电,不仅免去了传统充电桩接线所需要的停车和等待时间,而且已经出现的充电车道,更是从静态无线充电向动态无线充电延伸,大大降低了用户的固定位置充电时间,提高了电动车的使用率。比如电动方程式锦标赛FormulaE赛道两旁的接收板可在电动赛车疾驰而过的瞬间为其充电;充电过程相对安全。无线充电无火花及触电危险,无积尘和接触损耗,能适应多种恶劣环境和天气。

  据悉,现在有很多企业都在开始研究电动车无线充电技术。如今年1月,中兴通讯与国家电网宣布在成都组建合资公司,为电动车提供无线充电服务,此后中兴通讯与东风汽车建设了中国第一条公交无线充电示范线。

  电池管理系统(BMS)

  电池作为整个平衡车的能量之源,是安全保障的重点。对于电动车而言,电池爆炸、电池自然等状况屡见不鲜。随着电动车动力系统变得日益复杂,BMS 需要执行的功能增多,承受的负担之重前所未有。一个优秀智能的BMS方案不仅能够延长电池的使用寿命,而且还有望延长汽车采用纯电力驱动模式时的行驶距离。

  以i-ROBOT的电池管理系统为例,i-ROBOT的BMS能为车身全智能调节充电,同时使用在线修复技术,加强电池24小时不间断的维护,真正将电池的使用寿命提升50%以上:

  ● 国际最先进的进口高倍率(最大10C放电)功率电芯

  ● 电池电压,电流信号的监测,电池包温度的检测

  ● 高精度的SOC估计

  ● 多重安全保护机制:短路、过流、过压、过热的充放电完整控制。

  ● -10℃~45℃的宽工作温度区间

  模块化电池技术像积木一样堆叠电池

  全新的Macbook使用了模块化电池技术,苹果的工程师们设计出了一个阶梯状的蓄电池格,并堆叠了数层电池,能为苹果产品增加35%的电量。

  现在在平衡车领域这项技术也有了追随者,i-ROBOT(上海新世纪机器人有限公司)最新推出的igo代步机器人就采用的模块化锂离子电池系统。大大提升了电池容量,也方便了容量扩展。

  模块化电池系统由电池单元构成的平板电池组件组成,能根据人们的需求被组合成不同尺寸和性能。电池模块化技术,或者更确切一点,平板电池组件可以根据需要而拥有不同的电池容量、电压以及尺寸。每个平板电池组件的电池单元数量和长度都可以不同。

  电池设计的模块化或许能够创造一种新的、可交互的电池模式,这样的电池既能够在汽车中使用,也能够在家居生活中使用,而无需重新设计和组建。

  或许我们正是一个时代的见证者,在这个时代里,能源又一次要更新换代,而为我们提供能源的未来大型电池,正是由最初那枚毫不起眼的小电池不断升级而来的。

  电池是电动车的核心部件,直接决定了对电动车来说最为关键的续航里程。随着新能源逐渐升温,对电池行业的投入也越来越大,未来几年,电池技术将迎来快速的发展,平衡车作为电动车的“智能先锋”也将从中获益匪浅。

关键字:电动车  电动车锂电池  动车  锂电池

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2015/1008/article_11544.html
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