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新能源汽车电池技术的瓶颈
2014-06-13 16:38:11来源:元素商城

化工资讯网整理编辑:新能源汽车电池技术一共有四个方面的技术瓶颈:

首先,锂电池价格昂贵,锂是稀有金属,价格是不大可能降下来的,所以也就没法进行大量普及,手机上一小块还可生产制造,做动力锂也只是在小规模内还可以,在电动工具上,电动汽车的大规模应用还属于未来发展前景,现在并未实现,电动工具上主导的还是镍镉电池。

第二电池性能,锂电池在各方面性能都很好,电容量大,充电接受率高,支持快速充电(普通锂电池最大支持2C,动力锂电池就更高了)但是有个致命弱点,就是过充过放性能不好,锂电一次过充过放就能永久降低性能,一次严重的过充过放就能报废,这就是为什么要开发磷酸铁锂,磷酸铁锂比锂离子电池要耐过充过放,但是很明显电池容量降低,动力磷酸铁锂电池就比容量锂电池容量小的多,打个比方,18650容量锂电一般是2400mAH左右,最高见到过2800mAH,磷酸铁锂动力电池一般是1300mAH,最大也才1500mAH,容量差距快一半了。

第三电池组管理落后,因为锂电池过充过放性能垃圾,而电池组放电有个特点就是,不均衡,有些电池放电完了,而有的还没放完,继续放电就会造成某些电池过放,甚至反极,降低容量,容量降低,那么在下一次放电这种差距就会越来越大,所以电池在出厂的时候要配组,尽量把容量一致的放在一起,但是使用环境还是有细微差距,比如温度,位置,电压,电池性能等等都会造成差距变大,最后是个别电池失效导致整组报废。现在关键的是要管理电池组放电,比如各种均衡器,来拉平单个电池,但是这种均衡是很复杂的,目前还没有好的解决方案,不惜成本也许可以做到,但是仅限于实验室。电池组均衡是世界级的难题。

第四充电,锂电池支持快速充电,尤其是动力锂电池,但是没有快速电源,用普通的220V充电的话,电流大的惊人,以亚迪E6纯电动汽车为例,电池类型为磷酸铁钴锂电池,配置电池容量200Ah,标称电压316.8V(相当于96只充电电压3.3V左右的磷酸铁钴锂电池单体串联电压)。正常的1C速度,用220V电压时高压侧的电流就是287A,想快速充电比如2C,3C,电流还要翻倍,3C就是861A,什么线可以承受?如果做慢速0.1C充电就是28.7A的电流,好吧你把车停在自己车库,插上充电器慢充,10小时满,电流也还有近30A,你家电线需要改造,小区内多几个电动车,就要整体改造了,所以需要专用充电站,使用高压进行快速充电,比如1Kv,这时电流就能降低到63A,3C速率是189A,加上是专用的充电站所以无影响,但是成本极高,需要专业人员来给你插头,这可不是家用220V想插就插,高电压大电流,需要经过培训的人员才能接线,高压对汽车本身和充电器都是一种考验。

电动车行驶的时候放电速率一般不高,很难超过1C,比如一辆车充满电可以跑200公里,你可以在一个小时内把电用完,跑够200公里?电动车使用动力锂电就是为了快速充电,因为动力电池充放电速率都很高,3C速率可以在15分钟内充80%,普通电池不支持这种高速率充电。

综合以上4大问题,锂电池的过充过放性能可以得到提升,电池组的管理就凸显不出来了,其实还有充电的问题,解决充电问题就继续要解决价格问题,这目前还是困难重重,国外现在一般是在实验室,而且都处于试水阶段,此技术的进一步发展有待时间来演进。

新能源汽车电池技术的瓶颈

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