动力电池技术路线图详解
NO. 659
1 2 3 4
新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势
新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势 发表时间：2019-03-12T16:17:31.607Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：张玉良 [导读] 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在 （北京昌平 102206） 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在人们的生产生活之中。 关键词：新能源汽车；电池应用；发展趋势 一、国内动力电池产业发展现状 我国的锂离子电池研究项目一直是“863”的重点项目，经过二十多年的持续支持，大部分材料实现了国产化，由追赶期开始向同步发展期过渡，本土总产能居世界第一，支撑了我国新能源汽车的示范推广。 1、正极采用磷酸铁锂材料，负极采用石墨材料，研发的50Ah能量型电池，能量密度达到136.6Wh/kg，功率密度达到1101W/kg；研发的20Ah能量功率兼顾型电池，能量密度达到106.5h/kg，功率密度达到1119W/kg。 2、正极采用尖晶石锰酸锂、镍钴锰三元混合材料，负极采用人造石墨材料，研发的25Ah软包装能量型电池，能量密度达到 162Wh/kg；研发的35Ah能量功率兼顾型电池，能量密度达到135Wh/kg。 3、正极采用镍钴锰三元材料，负极采用天然石墨/人造石墨/中间相碳微球等材料，开发的10、15、20、28、30、45Ah的动力电池，能量密度达到180Wh/kg；开发的2.6Ah18650圆柱形电池，能量密度达到200Wh/kg。 在系统集成技术及能力方面取得较大进展和突破。采用磷酸铁锂材料的动力电池系统的能量密度达到90Wh/kg，采用三元材料（18650圆柱形动力电池）的动力电池系统的能量密度达到110Wh/kg。 在前瞻性技术研究方面，中科院先导计划支持相关研究所研制出能量密度超过300Wh/kg的锂离子电池样品和能量密度超过500Wh/kg的锂硫电池样品，但循环寿命及安全性等性能指标还需进一步提升。 目前，我国已形成了包括关键原材料（正极、负极、隔膜、电解液等）、动力电池、系统集成、示范应用、回收利用、生产装备、基础研发等在内的完善的锂离子动力电池产业链体系，掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造工艺技术，生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造技术过渡。 在产业布局方面，中国形成了珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津冀区域为主的四大动力电池产业化聚集区域。据统计，目前有近100家动力电池企业开展动力电池的研发及产业化工作，有近1000亿元产业资金投入，形成近40GWh年产能，技术研发、产业化进展显著，有力地支撑了新能源汽车产业的快速发展。 二、发展新能源汽车的意义 1、新能源汽车可使中国实现从汽车大国到汽车强国的转变。 虽然当前世界各主要发达国家和有关汽车公司均在加紧研发此种新型汽车技术并取得长足进展，但总体而言，中国仍基本上与之处在同一个起跑线上，差距不过只有3—5 年，并不像传统内燃机技术一样存在20年的巨大差距。在商用化和产业化方面更是如此，某些方面我们还有一定优势。 2、新能源汽车可继续开辟中国的汽车市场。 中国的汽车产业刚刚发展起来，汽车普及率低，因而在汽车动力系统发展战略选择上有更大的自由度，在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势，推广应用新能源汽车的阻力也会小得多。 三、动力电池的应用现状 1、铅酸电池 铅酸电池是一个多世纪前诞生的电池技术，人们普遍认为其技术落后、性能低下，污染环境，在电池技术快速发展的当下，是应当全面淘汰的电池技术。而实际情况却是，在电动车及小型电动汽车领域，铅酸电池的市场占有率达到了惊人的90%，虽然不被看好却被普遍使用。其实，近年来铅酸电池的性能已经得到了提升，能量由20Wh/kg以下提升到了目前的40Wh/kg左右，循环次数由原来的350次左右，提高到了最高4000多次。另外，铅酸电池还有一大优势，就是可以回收循环利用，在美国，目前的铅酸电池回收率高达98.5%，我国的铅酸电池回收率也达到了90%。总的来说，铅酸电池虽然是上个世纪产生的技术，但随着科技的发展，铅酸电池不断得到改良，所以才能够在市场上如此活跃。 2、镍氢、镍镉电池 镍镉电池作为动力电池的一种，具有良好的大功率放电性能，大多应用于电动工具领域。镍氢电池与镍镉电池相比较，体积比、能量比更高，记忆效应较小。在新能源汽车的研发应用中，锂离子电池的性能明显优于镍镉电池，发展前景也更为广阔，所以大部分厂家都不再使用镍氢、镍镉电池作为汽车能源。就目前的发展趋势来看，镍氢、镍镉电池在新能源汽车领域已经失去了市场。 3、锂离子电池 目前市面上使用最多的新能源汽车电池就是锂离子电池。现在，其比能量达到了150Wh/kg，比功率达到了1 600W/kg，并且，随着科研的进行，其各项性能指标参数还会不断地提高。锂离子电池的电解液可以分为两种，聚合物电解质及液体电解质。目前，聚合物电解质的锂离子电池是研发和市场应用的主流。聚合物成分可以是三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂等，不同聚合物成分的各类电池在性能、安全性、寿命、生产成本方面各有优势，总体性能不相上下。市面上的电动汽车，厂家根据需求不同选择不同的聚合物电池，例如，比亚迪E6主打安全稳定、寿命长，所以选用了磷酸铁锂电池；日产聆风为了在各项性能均衡的前提下降低生产成本，所以选用了锰酸锂电池。
新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述(新编版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述(新编Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述(新编版) 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车
的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。 目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大突破意义。 电池组均衡管理概述 我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，其中电动汽车的开发研究已经被纳入重大项目。 目前，电池组在多次充/放电循环后各单体电池出现电压或者电
2020年(发展战略)中国国家计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力
（发展战略）中国国家计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力
中国国家“863”计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力 7月16～18日于北京举行的“第十六届中国电动车辆学术年会暨第二届电动汽车产业发展战略研讨会”上，中国国家“863计划”动力电池测试中心主任王子冬从市场和技术层面全面分析了全球锂离子动力电池的发展潜力。他指出，全球锂离子动力电池市场正处于壹个重大转型期，于电动车（EV）市场需求带动下，预计该市场规模于未来5年内将超过2000亿元人民币。 王子冬首先以日产绿叶（Leaf）电动车为例，介绍了锂离子动力电池的市场需求情况。该车将于2010年秋季上市，且计划于2010年生产5万辆，2012年生产20万辆。以锂离子动力电池产量来见，每辆绿叶的电池容量为24kWh,20万辆的容量相当于48亿kWh。这是目前全球手机锂离子电池30亿kWh市场的1.6倍。即壹款汽车就能够完全改变整个市场状态。目前，全球主要汽车制造商均已宣布要大规模生产采用锂离子电池的电动车，而日产只是其中壹家而已。 诱人的行业前景吸引了业内外大量投资 王子冬指出，电动汽车的量产为锂离子电池产业带来了重要的发展机会。按照上述测算，几年之内，锂离子动力电池市场将超过全球手机锂离子电池市场的规模。这种改变将引发关联制造设备和厂房的新壹轮投资，同时，众多新进入锂离子动力电池及材料的厂商将使关联领域的技术竞争更趋激烈。 受到诱人行业前景的吸引，很多来自不同行业的厂商将目标定位于电动汽车市场，欲于锂离子动力电池商机中分壹杯羹。 例如，索尼于2009年11月进入了电动汽车和大容量蓄电池领域，且表示未来几年内将于量产设施上投资1000亿日元。三洋电机将于2015年前投资800亿日元，松下也准备于2012年前投入1230亿日元。另外，三菱重工于其长崎造船厂也投资了约100亿日元建立实验基
纯电动汽车及动力电池技术发展现状
纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车,是指完全由可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车（BatterｙEleｃtric Ｖehiｃle，BEＶ)与混合动力汽车（HｙbriｄEｌｅcｔric Ｖehicｌｅ，HEV）和燃料电池汽车（Fuel ＣelｌElｅctric Ｖeｈiｃle,ＦＥV）是目前主要的新能源汽车类型。 １.1 发展纯电动汽车的必要性 (１）促进节能减排。与传统汽车相比，纯电动汽车具有更高的能源利用效率，同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一,20１３年春季北京出现多次大面积雾霾天气,机动车尾气是主要原因之一。在上海,中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物分别有6６%、９0%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域实现低碳的最佳方案,纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳，即使考虑到中国目前电力生产过程中的二氧化碳排放,纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变,纯电动汽车必将在未来发挥更大的减排作用。 图１.１传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位:%) (２）降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.２。最新数据显示,截止到２01２年底,中国汽车保有量已达２.4亿辆，与此相对应的是20１2年中国原油对外依存度达到56.4%，创下历史新高。如果不采取措施，“十二五”中将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下，如何满足未来汽车的能源需求，是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车由于其电力来源多样化，不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋,而且能够与中国大力发展可再生能源
动力电池的主要问题与发展方向
首先看我们国家的发展现状。我们的判断第一个是基本掌握了车用动力电池的关键技术，我们国家动力电池的开发，和整车基本同步，十五期间开展了镍氢电池，、锰酸锂氧化物锂离子电池、燃料电池的研发，"十一五"期间加大了磷酸铁锂电池研发与产业化，"十二五"期间推进三元材料电池的研发与产业化。目前是处于这样一个阶段。 从技术上来讲，我们国家开发了镍氢电池，锂离子燃料电池，关键技术指标达到了国外同类产品的一个先进水平，目前我们锂电池可以做到系统的比能量800-1000瓦时，比功率可以做到500-100瓦时，循环寿命也能做到突破一千次，使用寿命大概是可以达到五年，成本大概是说可以低于每瓦时三块钱。 第二个从产品层面来看，磷酸铁锂电池已经趋于成熟了，过往来看，我们国家供应电池支撑了产业的发展，目前在大规模示范这一块用的电池基本上都是国产。根据目前工信部发布的新能源汽车推广目录，我们国家车用电池，绝大多数是磷酸铁锂电池，也就是说近两年来，三元材料的动力电池开始在电动汽车上进行示范应用。大家比较清楚的比亚迪的汽车用的是盐酸铁力电池，像上汽，北汽这些电池系统都是磷酸铁锂。一汽奔腾目前是示范车，他用的电池是168，采用了三元材料。 第三个来说是我们国家建立了比较完善的产业体系，昨天我们听到了2014年我们国家电动汽车的销量大概是8.4万辆左右，如果按照每辆车在20-30，大概应该说我们电池达到了20亿千瓦时以上，销售收入应该超过了50亿元，2015年会超过100亿瓦时。我们国家现在推进动力电池产能建设，估计2015年会超过一百亿千瓦时。第二个我们国家建立了比较完整的产业体系，关键材料、单体电池、电池系统和电池装备、检测仪器等都有一定的生产能力，像北大先行、天津巴莫、北京当省，这是正极材料，负极材料像贝特瑞，杉杉等在国际上还是有一定的竞争力。 从发展趋势上来看，我们全世界的情况来看，第一个是锂离子电池已经成为动力电池的主要方向。目前大家都很清楚，目前日本，美国、欧洲、韩国商业化的电池主要是采用燃料电池。目前混动这一块也是在推动力锂电池的应用。韩国、日本、中国在全球锂电池占主导地位，排序是韩国第一、日本第二，中国第三。 最近三星、LG和SK先后宣布在中国设立合资公司，我们国家主流的车厂也准备在他的自主品牌汽车中采用韩国生产的电池。 第二个特点是我国政府大力支持新一代动力电池的研发，2012年日本实施蓄电战略，提出2020年蓄电池市场要占到世界份额的50%，就是重新夺回世界第一的位置。根据2013年NEDO发布的技术路线图，他的技术路线在2020之前大概还是以先进的锂离子电池为主，达到实用化，系统的比能量达到250瓦每公斤成本达到1.5元以下，2030年叫做革新电池，能量达到500瓦每公斤，成本达到八毛钱以下。 美国在2013年提出来EV蓝图，提出目标是2022年生产的插电式混合动力的电动汽车使用的电力成本与传统汽车相当，根据2013年发布的技术路线图是2022年下一代电池实现实用化，系统的比能量达到250瓦每公斤，成本降到八毛以下，2013年以后锂离子电池实现实用化。 从新一代锂离子电池来讲主要是在我们国家大概一般的叫做新一代动力电池的研发主要围绕新一代锂离子动力电池和新体系电池。新一代锂离子电池和目前现有的体系不一样，正极材料，负极材料，电极都要发生发生变化，电池比能量可以达到三百瓦每公斤，成本可以达到一块钱以下。这个表里面列了两件事，一个是最近日立公司宣布采用镍系的正极和负极单电池的比能量作330每公斤，寿命有50次，另外是福利蒙基，作为正极，归制作为负极，寿命可以达到100。但是目前这一电池体系的成本和安全有待进一步的验证。
动力电池技术发展大剖析
动力电池技术发展大剖析 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 去年全球范围发布禁售燃油车时间表，让人们意识到新能源车的时代就要来了，而纯电动车、插电混动、燃料电池车等等，为什么短短几年时间就成为未来的主旋律？一方面是全球战略、政策等方面的支持，另一方面就是动力电池技术的不断提升，更长的续航、更短的充电时间，直接关乎用户的通勤需求，才让新能源车来到我们身边，将来还会取代传统燃油车，与大家的日常出行密不可分。于是就有了人们所说的：“新能源车的发展，就是电池技术的发展。” 铅酸电池 纯电动汽车最早使用的是铅酸电池，铅及其氧化物制成作为电极材料，硫酸溶液作为电解液，这是现在大部分电动自行车的动力源，低成本是其最大的优势。不过，因为铅酸电池的能量密度低，从而带来了体积大、容量小等问题，无法满足一台汽车对于自重的控制、驱动力的消耗，乃至每年超过1万公里行程的使用寿命，所以无法大规模用于量产车上，最终被汽车厂商淘汰。
镍氢电池 镍氢电池与我们的日常生活很近，从早期的随声听到现在的充电牙刷等小型电器很常见，正极为镍氢的化合物，负极为金属氢化物，其能量密度、充放电次数相比铅酸电池有不小的提升，并且电解液不可燃、安全性有保障，制造工艺成熟，比亚迪在造车之前就是全球第二大的镍氢电池制造商。 不过，因为镍氢电池充电效率一般、有充电有记忆效应、工作电压较低（无法使用高压快充），并不适用于汽车的单一动力源，适合辅助发动机工作。这方面做得最好的要属丰田，其混合动力系统采用阿特金森发动机＋镍氢电池组，阿特金森发动机本身具备中间转速区间高效的优势，却也有着低转速和高转速疲软的问题，而镍氢电池正好能够解决起步与高速动力不足的一大助力。 而从锂电池广泛引用之后，镍氢电池在汽车上也有被完全取代的趋势，如丰田新一代混动系统就采用了更高效的发动机＋锂电池组合。相比锂电池，镍氢电池的容量、循环充电的寿命以及环保角度都不占优势，成本的优势也在锂电池大力发展之下被弱化了，这正是镍氢电池逐渐退出汽车领域的原因所在。 锂电池 锂电池正是现阶段新能源车的主流选择，锂的化合物（锰酸锂，磷酸铁锂等）作为电极材料，石墨作为负极材料，其优势在于能量密度高、体积小、重量轻、充电效率高。决定锂电池类型或者说性能的主要因素，
促进汽车动力电池产业发展行动方案(2017)
促进汽车动力电池产业发展行动方案（2017） 来源：工业和信息化部;发展改革委;科技部;财政部发文日期： 2017年02月20日 文号：工信部联装〔2017〕29号效力： 工业和信息化部发展改革委科技部财政部关于印发《促进汽车动力电池产业发展行动方案》的通知 工信部联装〔2017〕29号 省、自治区、直辖市及计划单列市，新疆生产建设兵工业和信息化主管部门、发展改革委、科技厅（委、局）、财政厅（局，财务局）： 为贯彻落实《国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）的通知》（国发〔2012〕22号）以及《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》（国办发〔2014〕35号），加快提升我国汽车动力电池产业发展能力和水平，推动新能源汽车产业健康可持续发展，制定《促进汽车动力电池产业发展行动方案》。现印发你们，请结合实际，认真贯彻落实，相关进展情况及时报送节能与新能源汽车产业发展部际联席会议办公室。 工业和信息化部国家发展和改革委员会 科学技术部财政部 2017年2月20日 促进汽车动力电池产业发展行动方案 动力电池是电动汽车的心脏，是新能源汽车产业发展的关键。经过十多年的发展，我国动力电池产业取得长足进步，但是目前动力电池产品性能、质量和成本仍然难以满足新能源汽车推广普及需求，尤其在基础关键材料、系统集成技术、制造装备和工艺等方面与国际先进水平仍有较大差距。为加快提升我国汽车动力电池产业发展能力和水平，推动新能源汽车产业健康可持续发展，制定本行动方案。 一、总体要求 （一）指导思想 深入贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，以推动供给侧结构性改革为主线，加快实施创新驱动发展战略，按照《中国制造2025》总体部署，落实新能源汽车发展战略目标，发挥企业主体作用，加大政策扶持力度，完善协同创新体系，突破关键核心技术，加快形成具有国际竞争力的动力电池产业体系。
电池的技术路线
电池的技术路线 磷酸铁锂电池因安全性被看好 动力电池的比能量与比价格是纯电动汽车普及的决定因素。镍氢、铅酸电池是比较成熟的电池，但比能量提高的空间比较小。铅酸电池的基本元素是铅，镍氢电池的基本元素是镍，两者都属于重金属，自重大；而锂电池的主要元素是锂，本身非常轻，可以与多种化合物搭配，通过提升正负极材料的质量和电池的结构等提高电池的储能量，因此锂电池具有很大的发展空间，而且我国锂资源储量达380多万吨，居世界第二位。在多种锂电池技术路线中，磷酸铁锂电池为电动车的推广起步提供了条件，磷酸铁锂电池之所以被看好，是因为它的安全性最好，而安全性是电池最基本的要求，只有在保证安全的情况下，才能谈电池的储能量。凡事都有两面，安全性最好的磷酸铁锂电池，在性能上却不是最好的。磷酸铁锂电池的比能量进一步提高在理论上存在困难，许多科学家在继续研究新的动力电池材料与结构，3~5年内磷酸铁锂电池比能量可望达到150Wh/kg以上，比价格达到1.5元/kg以下，这是电动汽车开始普及的基本条件。但是高比能量总是面临安全性的挑战，因此不能盲目地做大电池，电池容量越大，安全性就越差。不过，也不能排斥其他锂电池种类的发展，我们说的安全性是按百万分之几来统计的，只能说其他锂电池发生安全性的概率要比磷酸铁锂电池高一些，除了攒-理上的差异，电池的安全性还与生产工艺、电池管理系统等多方面有关。 锂电池和镍氢电池成为主要投资领域 2009年、2010年，国内在电池方面的投资将达到60.18亿元，这包括地方政府支持、国家科研项目拨款、企业投入以及风险投资等，这比以前的投资规模扩大了很多，其资金主要流向了镍氢电池和锂电池行业。2010年底，国内车用镍氢动力电池和锂离子动力电池的年生产能力将分别超过3.6亿瓦时和40亿瓦时以上，按每辆装30Kwh(约合A级轿车续驶里程200公里)电池计，2010年底可满足约15万辆电动汽车装车需求。2009年“十城千辆”示范车辆以混合动力公交车为主，2010年在向纯电驱动公交车转变，这样对车用动力电池的需求将提升。 3~5年内镍氢电池仍有市场 目前，用于电动汽车的电池主要有四种：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池。现阶段燃料电池的实用性较低，暂不做考虑。混合动力汽车所用电池体系中惟一被实际验证并被商业化、规模化应用的就是镍氢电池，全球已拒-批量生产的混合动力汽车几乎全部采用镍氢动力电池。传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟，但作为汽车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锂电池作为新能源汽车的动力电池。对于动力电池的路线之争，业内普遍认为能量密度、衍-环寿命等性能占优的锂离子电池将成为发展趋势，而镍氢电池具有性能稳定、工艺成熟的优势，未来3~5年内仍将占有相当的市场份额。与其他类型的动力电池相比，锂离子电池具有多方面的优势：工作电压高；比能量高，体积小，重量轻；衍-环寿命长。 我国车用动力电池研发还存在三大问题。首先是制造的一致性问题，在制造工艺和设备上存在差距，制造标准还达不到一致性要求。其次是攒-材料的筛选问题，国内生产的攒-材料无法达到不同批次的一致性。第三是知识产权问题。虽然国内在磷酸铁锂电池的研究上已拒-取得了突破，但是国外在这方面拥有专利。 锰酸锂和磷酸铁锂电池应均衡发展 现阶段，行业对锰酸锂和磷酸铁锂电池有争议，我认为应该均衡发展，不能厚此薄彼。锰酸锂电池的优势在于掌握自主知识产权，比能量高，但是衍-环寿命没有磷酸铁锂电池长。而对于锰酸锂电池存在的安全性问题，我认为在这方面争论没有什么意思，锰酸锂电池的安全性可以通过提升电池系统的管理来解决。磷酸铁锂电池的优势就是安全性高，衍-环寿命长，但是它的比能量低，材料一致性相对较差。对于专利问题，我认为对电池体系的影响不
浅析动力电池系统国内外发展趋势
浅析动力电池系统国内外发展趋势 常见的动力电池目前在车用动力源方面，主要有四种技术路线：锂离子电池、氢燃料电池、超级电容和铝空气电池。其中锂离子电池、超级电容和氢燃料电池得到广泛的应用，而铝空气电池尚处于实验室研究阶段。能源补给方面，锂离子电池、超级电容适用于纯电动汽车，但是需要外部充电，而氢燃料电池汽车则需要外部氢气加注，铝空气电池则需要补充铝板和电解液。就目前来看，锂离子电池在未来相当长的一段时间内还是要占据主要发展空间的。 国外动力电池产业发展现状当前，日本在锂离子电池领域居技术领先地位，已制订至2030年发展规划，系统地安排研发课题，以维持长期的领先地位，松下、NEC、索尼等著名公司都建有大规模锂离子电池生产线。韩国LG化学供应的锂电池已驱动超过30万辆电动汽车上路，三星SDI也已成为全球主要的动力电池供应商，提供电池给宝马、菲亚特、法拉利等。 几年前奥巴马政府曾通过经济刺激方案，将20亿美元专门用于支持美国车用锂离子电池产业的发展，特斯拉汽车与松下联手正在内华达州兴建投资20亿美元的超级锂离子电池工厂。 美国制定了动力蓄电池研发路线，包括由金属锂、硅合金等材料作为负极，高电压材料、空气、硫作为正极的新体系结构动力电池，以及非锂体系动力电池等。 随着中国新能源汽车产业的快速发展，越来越多的国外动力电池企业在中国投资建厂。三星SDI、LG化学已经分别在中国西安和南京合资建厂投产，松下大连工厂正在建设中，博世和SK也筹划在中国建设动力电池工厂。 国内动力电池产业发展现状我国的锂离子电池研究项目一直是“863”的重点项目，经过二十多年的持续支持，大部分材料实现了国产化，由追赶期开始向同步发展期过渡，本土总产能居世界第一，支撑了我国新能源汽车的示范推广。
动力电池智能制造技术【全面解析】
动力电池智能制造技术 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 1新能源汽车动力电池的智能制造 我国已成为名副其实的全球最大的新能源汽车市场。动力电池作为最为核心的 关键零部件，它的相关技术必须与电动汽车的发展相适应。新能源汽车能走多远， 最终取决于动力电池能走多远。综合各类电池的技术优势及发展趋势，锂离子电池 在混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车领域，将会有越来越广泛的应 用。该类电池技术对新能源汽车产业发展的意义重大。 当前国内生产动力电池的企业约有上百家，但由于自动化程度低，不少企业呈 现出生产效率低、产品良品率低和运营信息互联互通效率低的“三低”特点。这使 得动力电池在技术以及一致性问题上一直很难有实质性突破，严重影响了动力电池 的整体性能，也制约了我国新能源汽车产业的发展。 基于此，动力电池的智能制造应运而生。什么是动力电池的智能制造？它是指， 动力电池生产智能工厂综合运用ERP系统、MES系统等软件，并实现全周期生产的 可视化、自动化、智能化。未来，包括动力电池在内的新能源汽车制造，未来必然 走向大规模和智能化，呈现高精度、高速度和高可靠性的“三高”特点。而以无人 化、可视化和信息化为代表的“三化”是实现“三高”的利器，亦是智能制造的范 畴。 2动力电池工艺装备智能制造技术的发展水平
作为动力电池制造环节必需的工具，动力电池生产工艺装备对动力电池规模化生产条件下的技术发展起着极为关键的作用，近年来动力电池装备产业发展势头迅猛。结合动力电池生产工艺流程，我们将从动力电池电芯生产的前、中、后各段工序以及电池组模组及系统装配工序对动力电池装备产业的智能制造技术发展现状进行分析。 1.动力电池电芯生产前段工序的技术水平 作为动力电池整条产线最为关键的环节，生产前段工序对动力电池产品品质一致性和性能稳定性产生直接影响。动力电池电芯生产前段工序是指实现锂离子动力电池从原材料输送到模切的极片加工成型的过程。自动加料系统、搅拌机、涂布机、辊压机和模切机等是动力电池制造过程的核心工艺装备。 由于前段工艺装备对动力电池性能影响较大，各项技术指标要求高，且设备技术复杂程度高，前几年国产装备技术相对较为落后，在效率、精度、稳定性等方面与国外还存在一定差距，尤其是涂布机。近年来随着行业技术日趋成熟，国内装备行业快速发展，自动加料系统、大容积自动搅拌机、高速涂布机、高速模切机等高端设备逐步实现国产化，并在实际应用中产生了较好效果。 表1. 国内电池电芯前段工序设备情况 2.动力电池电芯生产中段工序的技术水平 传统工艺主要以手工作业和单机自动化为主，近年来随着大规模生产对生产效率和过程控制的要求，动力电池生产中段装配工序已逐步实现整线自动化控制。通过对自动化工作站、上下料机构、自动传输机构、多轴机器人等部件的连接整合，采用高精度传感器技术实现对过程数据数据的自动采集、监控和反馈，并结合设备MES系统的应用，实现动力电池中段工序智能化生产。
动力电池技术趋势全面解析
电动化大趋势愈演愈烈,我国通过政策的引导和扶持,已经成为全球最大的新能源汽车市场。众所周知,新能源汽车的重要瓶颈在于电池的续航里程。在此背景下,国家出台了《促进汽车动力电池发展行动方案》、《节能与新能源汽车技术路线图》,鼓励高能量密度电池的使用,近期《外商投资产业指导目录(2017年修行)》政策提出解除纯电动汽车合资企业限制以及取消汽车电子和动力电池股比限制,这也是促进新能源汽车市场推广应用高能量密度电池的重要举措。基于政策倒逼和动力电池技术本身的进步,我们通过三元锂和固态锂电池的产品技术对标模型分析,对未来动力电池发展格局进行推演。 一、动力电池发展现状分析 目前,国内新能源汽车仍然在采用磷酸铁锂(BYD为主)和三元锂电池,车型续航里程基本上都能够达到300公里,但是电池系统平均能量密度水平仅为115Wh/Kg。而2017年3月份,国家工信部等四部委联合颁布《促进汽车动力电池发展行动方案》,指出到2020年,要求新型锂离子动力申池单体比能量超过300Wh/Kg;系统比能量力争达到260Wh/Kg。 数据显示,我国动力电池能量密度现状与目标值差距达126%,2020年达到目标值对磷酸铁锂电池来说太难了,但是对于以特斯拉为代表的三元锂电池则是完全可能的,其采用的动力电池性能好,BMS管理系统效率也高;此外,固态锂电池也可以将电池系统能量密度提升至260Wh/Kg水平。 1、三元锂和磷酸铁锂电池——当前的中流砥柱 当前,全球新能源车市场进入蓬勃发展的关键时期,主流汽车企业纷纷布局新能源汽车,锂电池产业链因此快速成熟将进一步推动新能源汽车的规模化应用。从全球角度看,典型车企配套车型主要采用日韩动力电池,以三元锂为主,续航里程基本都达到或超过350公里的水平。表格1全球主流动力电池配套情况
2020年新能源汽车动力电池发展四大趋势
2020年新能源汽车动力电池发展四大趋势 附骥于中国新能源汽车的高速发展，国内动力电池产业过去五年复合增长率超150%。经历了2019年的市场降速，在2020年新能源补贴归零前夜，动力电池领域硝烟弥漫且充满变局。2020年是新能源上下游产业发展的大考之年。开年的新冠肺炎疫情，更是让行业出师不利。变量更加多变，情况更加复杂，企业继续在压力中求生存。为了透过层层艰难险阻的迷雾，汽车之家推出《预见2020》系列话题内容，借由资深行业人士的视角，了解2020年汽车产业的种种可能性。本期我们将重点分析动力电池发展趋势。本期行业评论员——墨柯，真锂研究CE0 兼首席分析师。在产研领域，墨柯主要以数据分析和经济学的眼光来研究产业发展，致力于寻找微观锂电产业、市场、技术之间的关系以及与宏观经济、国家政策等的内在联系，以求准确把握产业和技术发展脉络。 60秒快速了解核心论点： ●出于恢复市场信心考虑，2020年新能源汽车政策总体将比较积极，这也将带动动力电池需求量的增长；●根据2016-2019年中国电动汽车市场电池装机的实际情况，以及比亚迪等企业动力电池领域规划等可以预见，2020年磷酸铁锂电池装机量依然会有一定增长；●当前动力电池产业正在加速洗牌，强者愈强，这一定程度上将有利于电动成本的降低、电池技术的进步；●从全球市场装机情况来看，中国分别做到了电池包能量密度最高和电池成本最低，随着未来技术的进一步改善，中国动力电池领域有望超越日韩，后来者居上。 01 2020年中国电动汽车市场电池需求总量可望达到110G W h 动力电池的需求总量跟新能源汽车的产量息息相关。由于2020年的新能源市场依然会在很大程度上取决于政策扶持力度，这就需要我们先对政策做一个大致判断。2020年的新能源汽车政策总体上会比较积极，原因无它，市场信心必须修复，否则会影响到新能源汽车发展规划（2021-2035）的实施。预计政策主要会从两方面做工作：①努力回到电池采购成本和补贴总体额度大致相当的轨道上来，这里的补贴既包括政府补贴，也包括非政府补贴（积分收益补贴）；②努力推动集团采购（营运）更上一层楼。以纯电动乘用车为例，2020年每辆车的电池采购成本大约在5万元左右，如果国补能在2-2.5万元区间，默许地补有条件回归，同时调整积分办法以提升积分收益，①是完全有可能实现的。在集团采购方面，如果能好好总结过去几年的经验，在四大市场——出租车、网约车、公务用车、城区物流——推出更有针对性的、不损害参与各方利益的管理办法，也是完全有可能取得好成绩的。毕竟，这四大市场的容量高达900万辆，按照运营车辆大致6年更换一批来看，2020年有150万辆需要更换。综之，如果上述两方面工作能基本做到位，那么2020年200万辆目标大概率能实现。
国内外锂离子动力电池发展概况
1 引言 锂离子动力电池具有比能量高、重量轻、绿色环保无污染等优点，应用范围广泛，其应用领域包括数码产品、家用电器、电动工具、电动汽车、航空、航天和武器装备等。随着技术的不断进步，锂动力电池安全性不断提高，锂电池单体容量越来越大，其应用于潜艇等大型军事装备的可行性也不断提高。 2 锂离子电池发展历程 二十世纪六十、七十年代发生的石油危机促使人们寻找新的替代能源。1962 年，美国军方的“锂非水电解质体系”研究报告，最早提出了把活泼金属锂引入到电池设计中的构想。1973 年，氟化碳锂原电池在日本松下电器公司实现量产，商品化锂电池面世。1978 年，日本三洋公司的锂/二氧化锰电池实现量产，锂电池价格下降，市场占有率上升。锂一次电池的成功刺激了锂二次电池的研究热潮。80 年代末，加拿大MoLi 能源公司研发的Li/Mo2 锂金属二次电池面世，第一块商品化锂二次电池诞生。1991 年6 月，日本索尼公司将液态电解液锂离子电池成功实现了商品化。自此之后，锂离子电池在便携式电源领域的市场份额不断扩展。近年来，随着一些无人电子装备(如无人水下航行器、无人机)、电动工具、电动汽车等发展的需要，锂离子电池以其高比能、长寿命、自放电小、无记忆效应和绿色环保等优点备受青睐，在动力电源领域得到迅速发展。 3 国外锂离子动力电池发展概况 日本索尼公司对锂离子电池的研究开展较早，生产的锂离子电池在性能上和品种上已经具备相当高的水平。该公司生产的圆柱型单体电池分为高能型和高功率型。其中高能型电池的比能量为110 Wh/kg，80%DOD 的比功率300 W/kg，充放电次数1200 次。高功率型的圆柱电池80%DOD 的比功率高达800 W/kg。日本三井造船生产的磷酸铁锂动力电池能以20C 的倍率放电，10C 左右的倍率进行快速充电，在3C 充放电条件下循环500 次，容量保持90％以上。日本汤潜公司（YAUSA）生产的锰酸锂电池，比能量是铅酸电池的3 倍，计划取代潜艇用铅酸电池。装有该公司锂离子电池的无人试验小潜艇已于1999年10 月完成了水下试验。法国SAFT 公司是世界著名的锂电池生产公司，其各种型号锂离子电池已广泛应用于卫星、UUV（无人水下航行器）以及各类便携式电子设备上。据美国能源杂志报道，上世纪末，SAFT英国分公司就曾与英军合作研制过一款24 V，12Ah 容量的锂电池。目前该公司生产的圆柱型单体锂离子电池比能量达到143 Wh/kg，80%DOD 的比功率为345 W/kg，为装备潜艇而制造的锂离子动力电池，单体容量为3000 Ah 级。德国瓦尔塔公司也在研制高能量密度型和高功率密度型电池。其高能密度型电池为方型，容量为60 Ah，比能量为115 Wh/kg，使用寿命达900 次(100%DOD)。在上世纪末，美军也在商品化的锂离子电池基础上展开了军事化应用。据美国能源杂志介绍，美国YARDNEY 公司已为水下军事装备研制了三款锂离子动力电池，包括：①水下无人作战平台（UUV）电池系统，总能量10 kWh，360 块单体容量8 Ah（4 并90 串），电压324 V。②全电动鱼雷高功率锂离子电池系统，由100 块单体容量25 Ah 的锂动力电池组成电池组，最大功率密度650 W/kg。③袖珍潜艇装置（ASDS-1）的高能量锂离子电池系统，2005 年首次安装于ASDS-1 艇，锂离子电池总能量1.2 MWh，单体电池能量密度170 ～200 Wh/kg[1] 。美军在水下自动航行器（AUV）中已应用锂离子电池，其功率密度达到100 Wh/kg[2]。据美国能源杂志介绍，HUGIN1000型AUV 的电池系统为聚合物锂离子电池与燃料电池组合而成[3]，该系统性能先进，HUGIN1000型AUV 总
动力电池现状与发展
动力电池现状与发展 2015年01月15日02:16:55 2015年1月13-14日，中国电动汽车百人会(以下简称“百人会”)年度论坛在钓鱼台国宾馆召开，成立于2014年5月的百人会一直备受业内外关注，此次论坛更是被看作一场新能源汽车行业的盛会。论坛就“产业发展新生态”为主题，由百人会闭门会议、高端论坛、以及六个专题论坛组成，发布百人会目前阶段性研究成果，为政府、厂商、专家学者就中国未来新能源汽车发展情况提供一个交流平台。 本次围绕“动力电池的现状与发展”进行平行论坛。本场嘉宾有国联汽车动力电池研究院院长卢世刚、中国工程院院士陈清泉、博世(中国)投资有限公司执行副总裁徐大全、北京理工大学副校长孙鹏春、天津力神电池股份有限公司总裁秦兴才、合肥国轩集团董事长李缜、天能集团董事长张天任。 卢世刚：动力电池产业缺乏协同创新机制 以下为国联汽车动力电池研究院院长卢世刚现场发言。
卢世刚：谢谢董会长，尊敬的各位领导，各位专家，上午好。很高兴代表课题组做这么个发言。按照大会给的题目，我们这个题目叫做动力电池的现状与发展，我想大家都知道，目前在电动汽车里边用的动力电池主要包括镍氢电池、锂离子电池和燃料电池三类化学体系，镍氢电池目前已经很成熟了，在普瑞斯混合动力里面已经广泛使用，当然普瑞斯销售已经达到了七百多万辆，现在我们说的锂离子电池，按照分类有磷酸铁锂(LFP)、锰酸锂(LMO)、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂，后边两个我们叫做三元体系。所以从这个表里可以看到，目前大概锂离子电池从磷酸铁锂已经朝三元的方向转变，单体能量可以达到180。可以看到这个三元材料的电池应该说还有一定的发展空间，极限密度可以达到250甚至是260，这是目前应该说在产业界，大家努力的一个方向。
未来电池的发展趋势和动力电池技术的详细资料概述
未来电池的发展趋势和动力电池技术的详细资料概述 近日外媒报道，韩国三大电池生产商LG化学、三星SDI和SK创新打算联手开发核心电池技术，成立了规模为1000亿韩元(约合9000万美元)的基金会，试图借此打造下一代电池产业生态系统。 在全球交通加速电动化的趋势下，动力电池的需求量越来越大，开发下一代动力电池技术，提高电池能量密度、解决电池安全管理等问题正成为电池生产商们关注的重点。符合国家高能量密度标准的高镍电池会否成为未来电池的发展方向？下一步的动力电池技术究竟是什么？ 三元锂电池已成主流 回顾我国的动力电池发展史，国内厂商的技术进步可谓非凡。从最初以磷酸铁锂电池为主流，到2015年三元锂电池后来居上，再到今年上半年三元锂电池取代磷酸铁锂电池成为主流电池，不过短短三年。 据了解，动力电池从磷酸铁锂往三元锂路线的转移并不是一蹴而就。我国从2016年开始全面转向三元锂电芯开发，而早在国内快速转化之前，国外电池企业就已经在电芯化学体系上做出了变革。近日，当升科技副总经理陈彦彬指出，“2014—2015年所用电池全是磷酸铁锂，在能量密度标准提升后，大家用于数码器材的三元材料和三元电池就直接装到了车上，这是电动汽车电池成本高的原因之一。” 目前国内三元锂电池体系均为镍钴锰酸锂(NCM)。镍在其中起到提高材料能量密度的作用，根据三种过渡金属离子占比不同，分为低镍的NCM424、NCM333、NCM523和高镍的NCM622、NCM811等材料。其产业化进程主要是从低镍的333、523等向高镍的622、811方向发展。 “当523的三元正极材料在230元/kg的时候，整个制造成本大概0.8元出头。”微宏动力售前技术总监马兹林指出，“如果三元材料532和811的成本都降到每吨18万以下，实际上铁锂的成本优势并不大。” 高镍化成趋势
新能源汽车动力电池发展现状及展望
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2017, 5(2), 50-59 Published Online April 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/256435293.html,/journal/aepe https://https://www.360docs.net/doc/256435293.html,/10.12677/aepe.2017.52009 文章引用: 周禕, 白阳, 闫婉. 新能源汽车动力电池发展现状及展望[J]. 电力与能源进展, 2017, 5(2): 50-59. Present Situation and Prospect of New Energy Vehicle Power Battery Yi Zhou, Yang Bai, Wan Yan Pan Asia Technical Automotive Center Co., Ltd., Shanghai Received: Apr. 7th , 2017; accepted: Apr. 27th , 2017; published: Apr. 30th , 2017 Abstract Batteries, as the core component of the new-energy vehicle (NEV), play an important role in the development of NEV. Considering the development tendency of NEV, we raise a possible develop- ment route for the batteries in NEV, which is Nickel-metal hydride battery, Lithium ion battery, All solid state battery, Fuel cell and Lithium air battery. The current states of the above batteries are analyzed based on the overall arrangement of major vehicle companies in NEV field. We focus on the problems occurred in the development process of the batteries, and try to give some solutions for these problems or predict the improvement direction. Finally, we compare the advantages and disadvantages of these batteries, and then forecast the key point and research orientation of bat-teries in NEV in the next 10 years. Keywords New-Energy Vehicle, Nickel-Metal Hydride Battery, Lithium Ion Battery, All Solid State Battery, Fuel Cell, Lithium Air Battery 新能源汽车动力电池发展现状及展望 周 禕，白 阳，闫 婉 泛亚汽车技术中心有限公司，上海 收稿日期：2017年4月7日；录用日期：2017年4月27日；发布日期：2017年4月30日 摘 要 动力电池作为新能源汽车的核心部件对其的发展起着至关重要的作用。本文结合新能源汽车的发展趋势，