鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3181次 | 2018年10月30日
電動車鋰電池五大發(fā)展趨勢介紹
如果未來有一家公司完成了對的顛覆,那么它的創(chuàng)新很可能來自最核心的部件——電池,當(dāng)前被廣泛采用的,其技術(shù)在10年來一直停滯不前。如果一輛電動車3分鐘就能充滿電還能帶你狂奔數(shù)百公里,那它一定會改寫交通工具發(fā)展史。
未來的電動車行業(yè),新技術(shù)、好服務(wù)才是車企縱橫市場不被淘汰的條件之一!電動平衡車只是技術(shù)上更趨于智能化、人性化、便捷化。經(jīng)過查詢大量國外資料,結(jié)合目前行業(yè)知名技術(shù)高層人員,作為平衡車的核心之一:鋰電池將呈現(xiàn)五大。
鋰離子電池價格下降2/3
純電動車都很貴。普通的美國家庭不大會買特斯拉,而比亞迪的純電動車E6,也不是一般的中國家庭負(fù)擔(dān)得起的。很貴的重要原因就是電池成本太高。
前幾年,在國家新能源產(chǎn)業(yè)政策的推動下,全國各地掀起了一股制造鋰電池的狂潮。鋰電池電芯與pack組裝企業(yè)一度得到400多家(包括新能源汽車用的鋰電池)其中涉足電動車用的鋰電池企業(yè)曾一度有200-300家之多。然而,轟轟烈烈的新能源制造熱的背后,核心材料如正極材料的隔膜、電解液以及軟包裝電芯用的鋁塑膜等嚴(yán)重依賴進(jìn)口,導(dǎo)致制造的鋰電池成本價格居高不下,同樣容量的鋰電池,其價格是鉛酸電池的三倍以上,導(dǎo)致市場推廣艱難。
近三四年來,經(jīng)過國內(nèi)鋰電池材料企業(yè)的努力,目前制造鋰電池核心技術(shù)已經(jīng)取得重大的突破,用于電動車的鋰電池,所有核心材料基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化率。目前,鋰電池包括充電器在內(nèi)的48v11Ah(采用18650圓柱形鋼殼,每顆電芯為2200mA,65顆電芯串并聯(lián))成組,價格不到500元,與鉛酸電池相比,具有性價比優(yōu)勢。這個價格已經(jīng)是鋰電池剛推向市場的1/3左右。由此可見,鋰電池逐步替代鉛酸電池不是一句空話。
目前最昂貴的鋰電池——鋰電池
石墨烯已知的世上最薄、最堅硬的納米材料,具有電阻率極低,電子遷移速度極快的特點(diǎn)。石墨烯電池,就是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動的特性開發(fā)出的一種新型電池。
世界上的首款石墨烯聚合材料電池由西班牙Graphenano公司和科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā),其中Graphenano公司也是世界上第一家以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司。目前常見的三元鋰電池能量密度在180-200mAh/g,而石墨烯聚合材料電池的能量密度則可以超過600mAh/g。也就是說,如果將特斯拉P85上的電池替換為同等重量的石墨烯電池,其續(xù)航里程將達(dá)到約1500km,是原來的3倍。
除了能量密度高,石墨烯電池的充電速度也要比鋰電池快很多,可以有效解決充電時間長的問題。它的壽命也很長,可以達(dá)到鋰電池的2倍。
另外,據(jù)Graphenano公司表示,石墨烯電池的性能超群,但是成本并不高,反而要比鋰電池低77%。采用石墨烯電池將能夠有效降低電動車的成本,進(jìn)而提升市場競爭力。
無線充電技術(shù)市場廣闊
與傳統(tǒng)充電站、充電樁相比,無線充電主要有以下特點(diǎn):充電設(shè)施布置靈活。只需改造現(xiàn)有停車場、路邊停車位,就能給電動車充電,甚至可以把發(fā)射端埋在部分路面之下,屆時電動車可以在這些路段實現(xiàn)邊行駛、邊充電,不會占用過多城市空間;用戶使用更加方便。無需插入式電纜即可實現(xiàn)高速無線充電,不僅免去了傳統(tǒng)充電樁接線所需要的停車和等待時間,而且已經(jīng)出現(xiàn)的充電車道,更是從靜態(tài)無線充電向動態(tài)無線充電延伸,大大降低了用戶的固定位置充電時間,提高了電動車的使用率。比如電動方程式錦標(biāo)賽FormulaE賽道兩旁的接收板可在電動賽車疾馳而過的瞬間為其充電;充電過程相對安全。無線充電無火花及觸電危險,無積塵和接觸損耗,能適應(yīng)多種惡劣環(huán)境和天氣。
據(jù)悉,現(xiàn)在有很多企業(yè)都在開始研究電動車無線充電技術(shù)。如今年1月,中興通訊與國家電網(wǎng)宣布在成都組建合資公司,為電動車提供無線充電服務(wù),此后中興通訊與東風(fēng)汽車建設(shè)了中國第一條公交無線充電示范線。
電池管理系統(tǒng)(BMS)
電池作為整個平衡車的能量之源,是安全保障的重點(diǎn)。對于電動車而言,電池爆炸、電池自然等狀況屢見不鮮。隨著電動車動力系統(tǒng)變得日益復(fù)雜,BMS需要執(zhí)行的功能增多,承受的負(fù)擔(dān)之重前所未有。一個優(yōu)秀智能的BMS方案不僅能夠延長電池的使用壽命,而且還有望延長汽車采用純電力驅(qū)動模式時的行駛距離。
以i-ROBOT的電池管理系統(tǒng)為例,i-ROBOT的BMS能為車身全智能調(diào)節(jié)充電,同時使用在線修復(fù)技術(shù),加強(qiáng)電池24小時不間斷的維護(hù),真正將電池的使用壽命提升50%以上:
●國際最先進(jìn)的進(jìn)口高倍率(最大10C放電)功率電芯
●電池電壓,電流信號的監(jiān)測,電池包溫度的檢測
●高精度的SOC估計
●多重安全保護(hù)機(jī)制:短路、過流、過壓、過熱的充放電完整控制。
●-10℃~45℃的寬工作溫度區(qū)間
模塊化電池技術(shù)像積木一樣堆疊電池
全新的Macbook使用了模塊化電池技術(shù),蘋果的工程師們設(shè)計出了一個階梯狀的蓄電池格,并堆疊了數(shù)層電池,能為蘋果產(chǎn)品增加35%的電量。
現(xiàn)在在平衡車領(lǐng)域這項技術(shù)也有了追隨者,i-ROBOT(上海新世紀(jì)機(jī)器人有限公司)最新推出的igo代步機(jī)器人就采用的模塊化鋰離子電池系統(tǒng)。大大提升了電池容量,也方便了容量擴(kuò)展。
模塊化電池系統(tǒng)由電池單元構(gòu)成的平板電池組件組成,能根據(jù)人們的需求被組合成不同尺寸和性能。電池模塊化技術(shù),或者更確切一點(diǎn),平板電池組件可以根據(jù)需要而擁有不同的電池容量、電壓以及尺寸。每個平板電池組件的電池單元數(shù)量和長度都可以不同。
電池設(shè)計的模塊化或許能夠創(chuàng)造一種新的、可交互的電池模式,這樣的電池既能夠在汽車中使用,也能夠在家居生活中使用,而無需重新設(shè)計和組建。
或許我們正是一個時代的見證者,在這個時代里,能源又一次要更新?lián)Q代,而為我們提供能源的未來大型電池,正是由最初那枚毫不起眼的小電池不斷升級而來的。
電池是電動車的核心部件,直接決定了對電動車來說最為關(guān)鍵的續(xù)航里程。隨著新能源逐漸升溫,對電池行業(yè)的投入也越來越大,未來幾年,電池技術(shù)將迎來快速的發(fā)展,平衡車作為電動車的“智能先鋒”也將從中獲益匪淺。
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