《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 業(yè)界動態(tài) > 關(guān)于新能源汽車電池技術(shù)的淺析

關(guān)于新能源汽車電池技術(shù)的淺析

2019-09-09
關(guān)鍵詞: 鋰電池 新能源汽車

  新能源汽車時代拉開大幕,不少人開始考慮買電動汽車,。電動汽車和燃油車,,外觀上區(qū)別不大,,開起來感覺也差不多,但車殼子里邊裝的東西,,完全是兩碼事。平時我們愛說汽車有“三大件”:發(fā)動機,、變速箱,、底盤;到了電動車上,,“三大件”就變成了:電池,、電機、電控,,如果再加上底盤,,就成了“四大件”。

  能到車管所上牌的正規(guī)電動汽車,,用的都是鋰電池,。準(zhǔn)確地說,是鋰離子電池,。為啥叫鋰離子電池,?因為這種電池的充放電過程,就是鋰離子在正負(fù)極之間來回搬家的過程,。電池的正負(fù)極,,就是鋰離子的兩個家,充電時,,鋰離子從正極搬到負(fù)極里住,,放電時,又從負(fù)極搬回正極里住,。

  鋰離子電池,,是目前最技術(shù)最先進的電池之一。這種電池能量密度高,,能存的電就多,;循環(huán)壽命長,,能充放電的次數(shù)就多,,用的年頭也長?,F(xiàn)在用在電動汽車上的鋰電池,主要是兩種:磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,。名子一聽就讓人心慌,,瞬間想找出中學(xué)化學(xué)課本復(fù)習(xí)一下。算了,,化學(xué)沒學(xué)好也沒關(guān)系,,畢竟買電動汽車不用先去答一張化學(xué)試卷。簡單來說,,“磷酸鐵鋰”,、“三元鋰”,說的是電池的正極材料,。

  這兩種東西,,都是鋰的復(fù)合氧化物。磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,,不能簡單說哪種好,,只能說各擅勝場。磷酸鐵鋰電池勝在壽命長,、安全性好,、成本低,但能量密度和低溫性能稍遜,;三元鋰電池勝在能量密度大,,存電多,但安全性和壽命稍遜,。

  pIYBAF10VkeAAWUFAAMg5O5-i0I927.png

  現(xiàn)在電動汽車都在比賽誰的續(xù)航長,,所以,能量密度高,、存電多的三元鋰電池就成了主流,。2017年以前,磷酸鐵鋰電池的份額還高達(dá)70%以上,,到2018年,,三元鋰電池的份額就超過磷酸鐵鋰,現(xiàn)在市面上的這些家用電動汽車,,滿眼都是三元鋰了,。都叫三元鋰電池,但三元鋰跟三元鋰也不一樣,。

  為什么叫三元鋰電池,?很簡單,,因為電池的正極材料是三元鋰;什么是三元鋰,?就是有三種元素,,和鋰?yán)瓗徒Y(jié)派,組成了復(fù)合氧化物小團伙,。說是三元,,也不是固定的某三種元素,而是分了門派?,F(xiàn)在主要有兩個山頭:鎳鈷錳算一個,,鎳鈷鋁算一個。

  先說鎳鈷鋁,。我國搞鎳鈷鋁(按元素的縮寫,,業(yè)內(nèi)又稱NCA)的時間比較短,這種電池有一些技術(shù)壁壘,,目前主要是日本和韓國的企業(yè)在生產(chǎn),特斯拉現(xiàn)在用的三元鋰電池,,就是日本松下提供的鎳鈷鋁電池,。國內(nèi)主流的三元鋰電池,是鎳鈷錳電池(業(yè)內(nèi)簡稱NCM),。雖然都叫鎳鈷錳,,鎳鈷錳跟鎳鈷錳也不一樣,不一樣的地方,,主要是正極材料中,,三種東西的比例不一樣。

  有心人可能已經(jīng)留意到,,在關(guān)于三元鋰電池的新聞報道中,,經(jīng)常出現(xiàn)523、622,、811的概念,,這些數(shù)字是什么意思呢?其實也不復(fù)雜,,說的就是鎳,、鈷、錳所占的比例而已,。523,,就是鎳50%、鈷20%,、錳30%,;622,,就是就是鎳60%、鈷20%,、錳20%,;811,就是鎳80%,、鈷10%,、錳10%;聽到這里,,估計某些理科沒學(xué)好的同學(xué)又有點兒頭大,。沒關(guān)系,聽我這個文科生接著娓娓道來,。

  如果把三元鋰電池拆開來說,,主要是四部分:正極、負(fù)極,、電解液,、隔膜。正極和負(fù)極就不說了,,是個電池都有,,小學(xué)生都知道是什么意思;電解液好比是公路,,鋰離子在正負(fù)極之間來回搬家,,就是通過電解液這條公路;隔膜的原理復(fù)雜些,,大家只需要知道,,這玩意兒是用來隔離正負(fù)極的就行,不隔離,,不就短路了,?

  三元鋰電池能存多少電,主要看正極材料,。正極材料就是鋰離子的家,,這個家的房間多,住的鋰離子就多,,電池的容量就大,。而房間多不多,主要就是看鎳鈷錳這三種東西的比例怎么搭配,。簡單來說,,“三元”中的鎳,主要管的是容量,;鈷,,主要管的是壽命(充放電次數(shù)),;錳,主要管的是穩(wěn)定,。換句話說,,鎳多,電池容量就大,;鈷多,,電池壽命就長;錳多,,電池安全性就好,。

  鎳用得多,鈷和錳的比例必然會減少,。電池的壽命和穩(wěn)定性是不是會受影響,?理論上會,但從技術(shù)上解決問題也不是不可能,,誰知道呢,!現(xiàn)在唱主角的無疑就是三元鋰電池,而且是“高鎳”的三元鋰電池,。這一方面是政策原因,,續(xù)航里程長、電池能量密度高的電動汽車,,能拿到的財政補貼就多;另一方面是各汽車廠商要搶風(fēng)頭,,搞續(xù)航里程競賽,,好像誰家的車?yán)m(xù)航長,誰家的技術(shù)就先進,。

  再過幾年,,就要看固態(tài)鋰離子電池了。固態(tài)鋰電池,,電解質(zhì)由液體變成了固體,,電容量大、充電速度快,,又沒有電解液泄漏起火的風(fēng)險,,可謂理想的動力電池。全球已經(jīng)有幾家公司推出了固態(tài)電池的原型電池,,也許三五年之內(nèi),,這種電池就會異軍突起。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。