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自全球面临能源危机、环境污染等问题以来,新能源汽车就担当了解决上述问题的大任。但从全球各国的推广情况来看,不尽理想。除了基础设施建设满足不了市场的需求外,新能源汽车电池技术是制约发展的主要因素。
对于消费者而言,新能源汽车的续航里程是重要的考量因素。从目前来看,在实际应用中,续航里程最长的就是特斯拉Model S电动车,最大续航里程502公里,换算能耗为169瓦时/公里。虽然北京鸿远蓝翔电动汽车技术公司对改装的夏利N7进行试验,一次充电持续行驶了682公里,国产车换算能耗为101瓦时/公里,大大低于特斯拉,但是只是试验数据,还没有商业化量产。其他新能源汽车的续航里程远低于特斯拉的水平。
而电池又是制约新能源续航里程的重要因素。目前,新能源电池的发展方向有三个:锂电池、燃料电池还是超级电容。前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》研究显示:从目前的应用情况来看,应用最广泛的就是锂电池,其次是燃料电池,超级电容电池还处于理想化阶段。
锂电池
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对于锂电池而言,根据材料的不同又分为磷酸铁锂电池、钴酸锂电池与三元聚合物锂电池。
多数电动汽车应用的是磷酸铁锂电池,如雪佛兰Volt、日产Leaf、比亚迪E6等。这种电池技术成熟、安全,但缺点是能量密度,导致电动汽车的续航里程短,难以满足消费者的要求。除此之外,磷酸铁锂电池合成反应复杂,造成电池一致性问题难以解决,另外,磷酸铁锂电池制造过程需要有还原气体,导致其材料的制造稳定性和精确性很难控制;零度气温以下磷酸铁锂电池有放不出电的现象,影响车辆的使用。
应用钴酸锂电池与三元聚合物锂电池的主要是特斯拉电动车,其Roadster电动车采用钴酸锂电池,Model S采用的是三元聚合物锂电池。对于钴酸锂电池而言,虽然能量密度大,但安全性较低,且成本高。以特斯拉为例,其电池成本占到整车的一半。因而,特斯拉采用了能量密度高但成本更低的三元聚合物锂电池。
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