鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1167次 | 2018年12月29日
未來(lái)動(dòng)力鋰電池呈現(xiàn)五大發(fā)展趨勢(shì)
如果未來(lái)有一家公司完成了對(duì)電動(dòng)車的顛覆,那么它的創(chuàng)新很可能來(lái)自最核心的部件——電池,當(dāng)前被廣泛采用的鋰電池,其技術(shù)在10年來(lái)一直停滯不前。如果一輛電動(dòng)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(huì)改寫(xiě)交通工具發(fā)展史。
未來(lái)的電動(dòng)車行業(yè),新技術(shù)、好服務(wù)才是車企縱橫市場(chǎng)不被淘汰的條件之一!電動(dòng)平衡車只是技術(shù)上更趨于智能化、人性化、便捷化。經(jīng)過(guò)查詢大量國(guó)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)五大發(fā)展趨勢(shì)。
鋰離子電池價(jià)格下降2/3
純電動(dòng)車都很貴。普通的美國(guó)家庭不大會(huì)買特斯拉,而比亞迪的純電動(dòng)車E6,也不是一般的中國(guó)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(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)政策的推動(dòng)下,全國(guó)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(dòng)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(jià)格居高不下,同樣容量的鋰電池,其價(jià)格是鉛酸電池的三倍以上,導(dǎo)致市場(chǎng)推廣艱難。
近三四年來(lái),經(jīng)過(guò)國(guó)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(dòng)車的鋰電池,所有核心材料基本上實(shí)現(xiàn)了國(guó)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(jià)格不到500元,與鉛酸電池相比,具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。這個(gè)價(jià)格已經(jīng)是鋰電池剛推向市場(chǎng)的1/3左右。由此可見(jiàn),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——石墨烯鋰電池
石墨烯已知的世上最薄、最堅(jiān)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(dòng)的特性開(kāi)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(jiàn)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(guò)600mAh/g。也就是說(shuō),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(lái)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(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。它的壽命也很長(zhǎng),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(dòng)車的成本,進(jìn)而提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
無(wú)線充電技術(shù)市場(chǎng)廣闊
與傳統(tǒng)充電站、充電樁相比,無(wú)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(chǎng)、路邊停車位,就能給電動(dòng)車充電,甚至可以把發(fā)射端埋在部分路面之下,屆時(shí)電動(dòng)車可以在這些路段實(shí)現(xiàn)邊行駛、邊充電,不會(huì)占用過(guò)多城市空間;用戶使用更加方便。無(wú)需插入式電纜即可實(shí)現(xiàn)高速無(wú)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(shí)間,而且已經(jīng)出現(xiàn)的充電車道,更是從靜態(tài)無(wú)線充電向動(dòng)態(tài)無(wú)線充電延伸,大大降低了用戶的固定位置充電時(shí)間,提高了電動(dòng)車的使用率。比如電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽FormulaE賽道兩旁的接收板可在電動(dòng)賽車疾馳而過(guò)的瞬間為其充電;充電過(guò)程相對(duì)安全。無(wú)線充電無(wú)火花及觸電危險(xiǎn),無(wú)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(kāi)始研究電動(dòng)車無(wú)線充電技術(shù)。如今年1月,中興通訊與國(guó)家電網(wǎng)宣布在成都組建合資公司,為電動(dòng)車提供無(wú)線充電服務(wù),此后中興通訊與東風(fēng)汽車建設(shè)了中國(guó)第一條公交無(wú)線充電示范線。
電池管理系統(tǒng)(BMS)
電池作為整個(gè)平衡車的能量之源,是安全保障的重點(diǎn)。對(duì)于電動(dòng)車而言,電池爆炸、電池自然等狀況屢見(jiàn)不鮮。隨著電動(dòng)車動(dòng)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(gè)優(yōu)秀智能的BMS方案不僅能夠延長(zhǎng)電池的使用壽命,而且還有望延長(zhǎng)汽車采用純電力驅(qū)動(dòng)模式時(shí)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(shí)使用在線修復(fù)技術(shù),加強(qiáng)電池24小時(shí)不間斷的維護(hù),真正將電池的使用壽命提升50%以上:
●國(guó)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(hào)的監(jiān)測(cè),電池包溫度的檢測(cè)
●高精度的SOC估計(jì)
●多重安全保護(hù)機(jī)制:短路、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)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?cè)O(shè)計(jì)出了一個(gè)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(xiàng)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(gè)平板電池組件的電池單元數(shù)量和長(zhǎng)度都可以不同。
電池設(shè)計(jì)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(wú)需重新設(shè)計(jì)和組建。
或許我們正是一個(gè)時(shí)代的見(jiàn)證者,在這個(gè)時(shí)代里,能源又一次要更新?lián)Q代,而為我們提供能源的未來(lái)大型電池,正是由最初那枚毫不起眼的小電池不斷升級(jí)而來(lái)的。
電池是電動(dòng)車的核心部件,直接決定了對(duì)電動(dòng)車來(lái)說(shuō)最為關(guān)鍵的續(xù)航里程。隨著新能源逐漸升溫,對(duì)電池行業(yè)的投入也越來(lái)越大,未來(lái)幾年,電池技術(shù)將迎來(lái)快速的發(fā)展,平衡車作為電動(dòng)車的“智能先鋒”也將從中獲益匪淺。
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