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新能源车动力电池发展现状与趋势解析

2015-04-03 09:31来源:盖世汽车网作者:周纯粼关键词:动力电池电动汽车锂电池收藏点赞

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中国汽车工业协会2015年1月12日发布的数据显示,2014年,中国新能源汽车生产78,499辆,销售74,763辆,比上年分别增长3.5倍和3.2倍。这标志着中国的新能源车产业正在进入高速增长期。然而,目前国内绝大多数电动整车厂的电池、电机依赖外购,电控系统则由于涉及整车控制通常为自主研发或者联合开发。我们曾经听到过这样的声音,“中国的动力电池技术与世界领先水平接近”,实际上真的是这样吗?对此,4月1日晚,盖世汽车网特组建“新能源车动力电池技术发展现状微课堂”(以微信为主体的专业群交流模式),就国内外动力电池发展现状、应用现状、技术瓶颈进行了探讨,邀请湖南科霸动力电池(科力远子公司)总工程师匡德志开堂授课,来自广汽、一汽技术中心、一汽大众、上汽、通用、比亚迪、华晨宝马、克莱斯勒、福特等整车厂;巴斯夫、麦格纳、博世、康明斯、法雷奥等零部件企业以及比克电池、旭化成等相关行业的共277位人士在群内展开热烈讨论。会后盖世汽车网将重点内容进行梳理和补充,以飨读者。

电动汽车的发展可谓一波三折。在1834年,就诞生了第一辆电动汽车,当时使用的是干电池,续航里程很短。随着卡尔˙奔驰在1886年发明了内燃机车之后,电动汽车几乎销声匿迹。1973年,中东爆发石油危机,使世界汽车巨头又掀起了电动车的研发浪潮,但因电池特性和技术限制,此次仍未能令电动车发展起来。但我们看到1971年丰田推出了首款混合动力车——普锐斯。其采用的是具备大电流充放能力的镍氢电池,安全性好,但是比容量低,体积大。

随着第四代普锐斯的诞生,该车除了HEV版本提供镍氢电池外,还为其PHEV版本配备了锂电池,比容量得到了提升,但安全性却下降了。至此,我们不禁要问,究竟哪类电池才是最好的?好电池的标准是什么?对此,匡德志指出,任何一类电池都有其优劣势,它们适合的应用也不同。

主流动力电池优劣势分析

当前比较主流的电池包括超级电容器、金属氢化物镍电池、锂离子电池、燃料电池。超级电容器的特点是可承受瞬间大电流充放电,但储电量低,不能驱动车辆长时间的使用;金属氢化物电池具备大电流充放电能力,安全性好,但是比容量低,体积较大;锂离子电池的电压在这几类电池中最高,比容量高,但它的是安全性、低温性能差;燃料电池从去年开始走进更多人的视线,能量储备充足,可快速补充燃料,但成本高,瞬间输出能力差,致命的缺陷是不能进行能量的回馈,导致驱动的车辆不能只用燃料电池实现刹车时能量的回收。

目前市场的主流的新能源汽车包括日产聆风、丰田普锐斯、雪佛兰沃蓝达等,当然还有红得发紫的特斯拉Model S。这四款车无一例外地都采用了锂电池或镍氢电池,因此也可以看出,在上述四种动力电池中,锂电池与镍氢电池是竞争最为激烈的两类电池。许多业内人士对功率密度、能量密度、最大容量等参数各有说辞。

实际上,并非所有的参数都高才是最好的(当然 也不可能实现)。匡德志指出,功率密度跟电池的应用领域直接相关,如果用在混合动力车对功率要求较高的领域,必然要求功率密度也较大;如果用在纯电动车对 功率要求不高但储能要求较高的领域,功率密度要求则可以降低一些,但能量密度要够大。匡德志强调,不论是镍氢电池还是锂电池,它的功率密度和能量密度都可 以通过电池设计者根据应用情况进行调整。

例如,特斯拉Model S具有480公里的续航,其18650锂电池的能量密度达到了200瓦时/千克;而雪佛兰沃蓝达同样采用锂电池,由于其对于纯电续航的要求并不高,只有60公里,因此其能量密度仅为88瓦时/千克(16千瓦时÷181千克)。

电池各项性能的关系

原标题:新能源车动力电池发展现状与趋势解析
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