電動(dòng)汽車(chē)電池及儲(chǔ)能電池介紹

1、電動(dòng)汽車(chē)（EV）電池/儲(chǔ)能電站電池關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)的選擇（1）燃料電池電動(dòng)車(chē)（FCEV）-“終極版”？燃料電池（發(fā)電機(jī)）氫氣罐電池組電機(jī)我國(guó)政府全球環(huán)境基金聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署1、價(jià)格昂貴2、氫氣難以?xún)?chǔ)運(yùn)3、維護(hù)系統(tǒng)復(fù)雜4、壽命不夠長(zhǎng)5、鉑的資源不夠用一輛客車(chē)用鉑約200克，5000輛車(chē)需要1t我國(guó)年產(chǎn)鉑約4t 遠(yuǎn)不夠化工催化劑用全部用來(lái)造車(chē) 也只有2萬(wàn)輛車(chē)研究非鉑催化劑 一個(gè)大難題，目前仍沒(méi)有大的突破3輛奔馳車(chē)，原定兩年，一年用壞了6臺(tái)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)后，與2008年中不得已提前一年悄然停駛，花費(fèi)數(shù)千萬(wàn)不了了之。而燃料電池電動(dòng)公交車(chē)的外國(guó)制造商，卻獲得了寶貴的運(yùn)行數(shù)據(jù)打道回府了。共同支持在北京商業(yè)化示

2、范燃料電池電動(dòng)公交車(chē)FCEV 遠(yuǎn)水解不了近渴，也許如豐田公司先進(jìn)技術(shù)組全國(guó)經(jīng)理Bill Reinert 所說(shuō)：燃料電池車(chē)輛也許要到2030年才能大量生產(chǎn)關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)的選擇（2）太陽(yáng)能電池電動(dòng)車(chē)（SCEV）太陽(yáng)能電池組（發(fā)電機(jī)）電池組電機(jī)我國(guó)政府全球環(huán)境基金聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署1、價(jià)格相對(duì)昂貴2、天氣，晝夜等光照條件影響3、能量轉(zhuǎn)化率問(wèn)題 國(guó)內(nèi)一般在以下，日本的光伏材料最高可以達(dá)到4、仍然需要儲(chǔ)能裝置與充電電池電動(dòng)車(chē)相比，是將電網(wǎng)充電的功能用太陽(yáng)能電池代替，最可行的用途是：利用太陽(yáng)能產(chǎn)生的電能為蓄電池補(bǔ)充能量，提高充電電池電動(dòng)車(chē)的續(xù)駛里程3輛奔馳車(chē)，原定兩年，一年用壞了6臺(tái)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)后，與200

3、8年中不得已提前一年悄然停駛，花費(fèi)數(shù)千萬(wàn)不了了之。而燃料電池電動(dòng)公交車(chē)的外國(guó)制造商，卻獲得了寶貴的運(yùn)行數(shù)據(jù)打道回府了。共同支持在北京商業(yè)化示范燃料電池電動(dòng)公交車(chē)關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)的選擇（3）純電動(dòng)車(chē)（EV）連接到電網(wǎng)充電電池組電機(jī)最節(jié)油 利用“谷電”“風(fēng)電”簡(jiǎn)單 無(wú)油路/氣路/水路車(chē)身便宜 一般性加工有資源優(yōu)勢(shì)和技術(shù)基礎(chǔ) 發(fā)展的方向 未來(lái)的主力關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)的選擇（4）油-電混合動(dòng)力車(chē)（HEV）電池組電機(jī)省油不多兩動(dòng)力組合復(fù)雜加工要求高價(jià)格要求高比功率車(chē)價(jià)貴我國(guó)并無(wú)優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)軸逆變器油箱變速箱內(nèi)燃機(jī)行星齒輪機(jī)構(gòu)插電式混合動(dòng)力車(chē)（PHEV）電池組電機(jī)大內(nèi)燃機(jī)大發(fā)電機(jī)兩動(dòng)力系統(tǒng)并重復(fù)雜價(jià)格較貴驅(qū)動(dòng)軸逆變器油

4、箱變速箱內(nèi)燃機(jī)連接到電網(wǎng)充電變速箱風(fēng)力/光伏發(fā)電站電網(wǎng)儲(chǔ)能電池組風(fēng)力/光伏發(fā)電組件控制器逆變器 天氣影響，晝夜等光照條件影響 發(fā)電量不穩(wěn)定 大型儲(chǔ)能電池組進(jìn)行調(diào)節(jié)各種蓄電池特點(diǎn)粗略比較鉛酸電池鎳鎘電池鎳氫電池鋰離子電池傳統(tǒng)型聚合物鉛酸電池質(zhì)量能量密度，體積能量密度，工作溫度范圍，自放電率，可靠性質(zhì)量能量密度，體積能量密度，自放電率質(zhì)量能量密度，體積能量密度，電壓輸出，自放電率質(zhì)量能量密度，體積能量密度，電壓輸出，自放電率，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鎳鎘電池更好的循環(huán)性能，電壓輸出，價(jià)格質(zhì)量能量密度，體積能量密度質(zhì)量能量密度，體積能量密度，電壓輸出，自放電率質(zhì)量能量密度，體積能量密度，電壓輸出，自放電率，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

5、鎳氫電池更好的循環(huán)性能，電壓輸出，價(jià)格更好的循環(huán)性能，工作溫度范圍，自放電率，可靠性質(zhì)量能量密度，體積能量密度，電壓輸出，工作溫度范圍，自放電率質(zhì)量能量密度，體積能量密度，電壓輸出，自放電率，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鋰離子電池傳統(tǒng)型安全，價(jià)格工作溫度范圍，安全，價(jià)格價(jià)格，安全，自放電率質(zhì)量能量密度，體積能量密度，安全，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，價(jià)格聚合物安全，價(jià)格工作溫度范圍，價(jià)格體積能量密度，價(jià)格工作溫度范圍，更好的循環(huán)性能絕對(duì)優(yōu)勢(shì)更好的循環(huán)性能，價(jià)格工作溫度范圍，價(jià)格體積能量密度質(zhì)量能量密度，體積能量密度，電壓輸出，自放電率，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)質(zhì)量能量密度，體積能量密度，電壓輸出，自放電率，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)Li離子電池具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)關(guān)于聚合

6、物鋰離子電池工藝（與硬殼鋰離子電池比較）攪拌、涂布、制片、卷繞工序基本相同，可以通用兼容主要的工藝差別在于封裝工藝，聚合物使用鋁塑膜熱封裝，硬殼電池一般采用激光焊接封裝注液、化成、測(cè)試工序主設(shè)備相同，工裝夾具差別很大，一般視為不兼容應(yīng)用消費(fèi)電子：聚合物鋰離子電池的高能量密度和安全性特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛電動(dòng)汽車(chē)：使用環(huán)境相對(duì)惡劣，由于聚合物電池的鋁塑膜包裝比較脆弱，容易碰傷損壞，以及熱封裝長(zhǎng)期可靠性問(wèn)題，一般不采用儲(chǔ)能電池：長(zhǎng)期可靠性的問(wèn)題，一般也很少采用聚合物鋰離子電池 目前國(guó)內(nèi)絕大部分聚合物電池實(shí)際上是軟包裝液態(tài)鋰離子電池！EV電池與普通鋰離子電池技術(shù)對(duì)比（1）新 與 舊（舊技術(shù)，新應(yīng)用）舊：舊技

7、術(shù)舊技術(shù)：基本原理和結(jié)構(gòu)與普通鋰離子電池相同新：新應(yīng)用、新材料新應(yīng)用：車(chē)用、儲(chǔ)能電站用 新材料：磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、硬碳 EV電池與普通鋰離子電池技術(shù)對(duì)比（2）-1大 與 ?。–apacity、Size、Rate、Power）?。浩胀ㄤ囯x子電池容量3Ah大容量：10Ah、20Ah、50Ah、60Ah 大尺寸Thickness：10mm、25mm Width：70mm、110mm、135mm Length：110mm、150mm、270mm 大倍率工作倍率：EV: 0.5C 、PHEV：2C 、HEV：10C峰值倍率： EV: 2C 、PHEV：5C 、HEV：20CEV電池與普通鋰離子電池技術(shù)對(duì)

8、比（2）-2大功率Power density at 25 with 10s HPPC 1100 W/kg-30 discharge power 10% of 25 sEV電池與普通鋰離子電池技術(shù)對(duì)比（3）靜 與 動(dòng)（Reliability）靜：普通鋰離子電池使用環(huán)境相對(duì)靜止動(dòng)：車(chē)載環(huán)境、振動(dòng)、加速剎車(chē)、氣候 EV battery reliability 研究機(jī)械性能：防釘刺、防擠壓、防撞擊、防跌落電池溫升：3C倍率工作，電池溫升不超過(guò)25電池工作溫度：-30 60電池模塊散熱設(shè)計(jì)：電池發(fā)熱模擬、風(fēng)冷、水冷方案、油冷方案EV電池與普通鋰離子電池技術(shù)對(duì)比（4）長(zhǎng)與 短（Cycle life & C

9、alendar life）短：一般普通鋰離子電池 300 cycles長(zhǎng)： EV電池壽命15002000cyclesEV電池與普通鋰離子電池技術(shù)對(duì)比（5）繁 與 簡(jiǎn)（BMU、BMS）簡(jiǎn)：普通鋰離子電池單只使用，只需要簡(jiǎn)單保護(hù)繁： BMU、BMS、多串、多并、容量計(jì)算、溫度控制、電量平衡 EV battery 模組實(shí)例（下圖）EV電池與普通鋰離子電池技術(shù)對(duì)比（5）高 與 低（Production capability、Safety）低：普通鋰離子電池單只使用，對(duì)產(chǎn)品一致性要求不高高：高一致性（工序能力）、高安全性EV battery安全性能參照標(biāo)準(zhǔn)：USABC、GBEV電池一致性要求：容量一致性

10、（Cap）電阻一致性（內(nèi)阻、連接電阻）電壓一致性（OCV）電量一致性（SOC）自放電率一致性（K value）曲線一致性（Voltage curve）溫升一致性（Temp. rise）動(dòng)力電池行業(yè)現(xiàn)狀 各大汽車(chē)廠商紛紛“牽手”知名的電池制造商，或合資，或聯(lián)合研發(fā)，或收購(gòu) 動(dòng)力電池的高制造能力要求最終一定將走向標(biāo)準(zhǔn)化的方向，目前的動(dòng)力電池制造處于“搶地盤(pán)、占位置”階段，誰(shuí)搶得了先機(jī)，占得了頭籌，誰(shuí)就可能是將來(lái)的“標(biāo)準(zhǔn)”，在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置。EV電池實(shí)例VOC：客戶需求1、客戶需求：電池包技術(shù)要求 A電池類(lèi)型：鋰離子、聚合物、熱電池； B電池包電壓：300400V；C電池包能量：45KWh左右；

11、D電池重量（包括箱體、BMS）：小于 450公斤； E電池包的箱體外形最大尺寸：900(x)*1058(y)*296(z) ； F電機(jī)功率：30KW(峰值功率：70kW) ； G電池使用溫度范圍：3060； H車(chē)輛使用地：東北地區(qū)，外界可能氣溫4036； I電池包需要考慮散熱（夏季、充電、2C放電）、加熱（冬季啟車(chē)）問(wèn)題； J電池包可以快速充電：2C ； K電池包壽命：15002000次以上； L電池包里包含 BMS ； M需要提供電池包的布置圖的數(shù)模.設(shè)計(jì)方案2.1 電芯：采用50Ah方型鋼殼電芯 2.2 系統(tǒng)采用 2P110S： A電壓： 308V401.5V； B電量： 35.2 kWh

12、； C電流：連續(xù) 2C充放，脈沖（10s）：3C； D熱管理：散熱采用風(fēng)冷形式，加熱采用PTC加熱器空氣內(nèi)循環(huán)加熱形式； E電池管理系統(tǒng)： BMU及 BMS Ver4.5（CAN2.0B通訊）； F電池高壓系統(tǒng)：內(nèi)置預(yù)充電線路及高壓繼電器； G管理系統(tǒng)工作電源： 12V； H電池包尺寸： 1140 x895x310（含安裝固定部分）； I電池包重量：約 398 kg（含所有部件，電芯模塊 343kg）.EV電池實(shí)例- - 電池包結(jié)構(gòu)ElectrodeAssemblyBattery CellModuleMixingPrintingCoatingWindingJR ASSealingFormationCap TestIMP TestK TestGroupingModule ASPack ASInjectingFormingEV電池工藝流程簡(jiǎn)介（1）Electrode：Powder Mixing SystemHigh Viscosin MixerCoaterCold PresserAuto slitting圖注：全自動(dòng)粉料系統(tǒng)圖注：極片自動(dòng)焊接設(shè)備EV電池工藝流程簡(jiǎn)介（2）Assembly：Auto WindingAuto X-ray inspectorAuto Assembly LineLaser WeldingAut