动力电池的类型
在新能源汽车中,主要的车用燃料分为常规、非常规两种类型,并且运用新型的车载动力装置来做动力来源。在新型能源的开发中,很多新能源逐渐被开发使用,像氢燃料、锂离子电池、固态电池等。目前,电动汽车已经逐渐被投入市场,进行了更大规模化的生产,改变了传统汽车领域,更加满足人们对汽车的多样化需求。
现阶段,新能源汽车已经受到人们的迫切关注,在新能源汽车的核心技术中,动力电池是关键性的技术,并且得到人们越来越多的关注。
动力电池的特征及展望
日本是第一个研究与开发新能源汽车的国家。在此之后,美国的新能源汽车研发制造厂对日本进行相关的经验借鉴后,推出了锂电池纯电动汽车。此类新型汽车的推出,引起了各个国家的关注,期待能够因新能源动力汽车的研制,改善因柴油汽车带来的严重污染。我国随后也进行了新能源汽车相关的研发和制造。在我国相关政策的大力支持下,新能源汽车有了势头较猛的发展,也在汽车领域中占据了较大的市场。
新能源汽车动力电池的
发展趋势
在生产动力电池的过程中,生产制造成本是所有相关企业都非常关注且重视的重要问题之一。在电池制造中,电池的成本优化分为两类,一是运用先进技术的有效提升,电池的升级更新,能够在新能源电动汽车中让电池在使用过程中提高使用期限,降低生产和使用过程中的故障率,从而降低电池制造的成本。二是改变电池生产的体系,相关部门进行规模化的电池生产,以此来降低成本。
新能源汽车的电池普遍能用多久?
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,磷、铁在地球上的含量丰富,不会有供料问题。它的理论工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大((170MAH/G)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高环境下的稳定性高。
优点:具有更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属、支持快速充电、工作温度范围广。
缺点:性能上的比如振实密度与压实密度低导致电池的能量密度低,材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差,知识产权等问题。
三元锂电池
三元锂电池用镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。能量密度在所有锂电池技术中排名第一,大250KWH/M3。三元锂电池对温度的敏感度较高,200度左右就会发生分解。
优点:能量密度高,循环性能好,目前,标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钻酸锂电池水平。
缺点:高温结构不稳定,导致高温安全性差,且PH值过高易使单单体胩气,进而引发危险,目前造价较高。
氢燃料电池
氢燃料电池正极是空气和氧气,负极是氢气,中间是隔膜和电解液。从原理上来讲,它和锂离子电池是不一样,无法充电。
优点:能量密度非常高;充氢时间短,现在高压充气日本的氢燃料电池只需5分钟,充气可以跑500公里。
缺点:氢气的安全使用;储存运输费用高;技术未产业化,未被市场验证;不能并网充电。
代表车型:比亚迪宋EV40Q、理想ONE、吉利帝豪GSE、特斯拉MODELS、北汽绅宝EV等。
锂硫电池
锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。
优点:重量能量密度比较高,达到300-350WH/KG;成本很低。
缺点:体积能量密度非常低,电池星然轻,但个子比较大;而且有一个致命的缺点,多硫这个正极在电解液里会白己溶解,导致寿命降低。
镍氢电池
镍氢电池是正极活性物质主要由镍制成,负极活性物质主要由贮氢合金制成的一种碱性蓄电池。镍氢电池是在1960年发展起来的新型绿色电池,它的创始人是自学成才的斯坦福。
优点:放电电流大、能量密度高(续航能力强)、发热量小。
缺点:有记忆效应,在充放电过程中易衰减。过充过放电衰减的更厉害。
新能源动力电池及原材料价值链
在新能源汽车领域当中,动力电池约占新能源电车的30%~40%,由此可以看出动力电池的重要性。那么动力电池寿命一般是多少呢?其实这并不是用时间来衡量的,而是由它的循环次数决定的。
可能有许多小伙伴们有这样的疑问,既然是循环,那么肯定有不同的起点和终点,如果是深度充放电,即0~100循环,此时得到一个实验数据,大约可以循环2000多次左右,而三元,锂电池,大约能够循环1400次左右。
但其实并不止循环因素,电车的循环跟它的工作温度,也是有着很大的关系。特斯拉的研究家,曾经做过这样一个实验,将两块电池分别处于不同的温度当中,而当电池温度处于35度时,它的循环次数,明显高于55度的循环次数。
由此,我们也可以看出在循环充电时,不同的放电深度以及循环充电时的温度,都会对电池的寿命有着非常大的影响。当电池的循环充电是从0~50%时,电池寿命大约能够达到3000次以上,而当深度循环下来,只有不900次。
其实汽车的动力电池跟手机的电池是一样的,当汽车的动力电池达到80%以下时,就需要强制收回,避免出现电池漏电,发生易燃易爆的现象。而动力电池进行深度放电之后,续航里程也会更长一些,寿命缩减得会更快一些。因此每一位车主的用车习惯,对于汽车电池的使用寿命都有着很大的影响
这要求新能源车主在使用汽车时,要做到以下几点,避免缩短汽车电池的寿命。
第1点,首先我们不要进行快充,要经常做到快充结合的方式,来给新能源汽车电池充电。
第2点,新能源电车在使用时,不要出现大电流的放电方式,避免经常加速停车和加速刹车。
第3点,当新能源汽车长时间不用时,也要做到定期的给他充电,避免出现电池亏电的现象。
第4点,避免新能源汽车在极度寒冷的地方充电,很容易造成爆炸的现象
第5点,新能源电池要经常做到电池保养,电池维修,但同时也必须到正规的4s店进行保养。
通过以上几点,我们看出只要我们在日常生活当中,避免那个动力电池深度放电,平时多注意动力电池的保养,做到随用随充,就能够最大限度的提高电池的使用寿命
新能源动力电池材料有哪些?
新能源动力电池及原材料价值链
动力电池:国内一超多强,全球寡头垄断动力电池全球寡头垄断格局基本形成。全球市场有望形成以LG化学、宁德时代、松下、三星SDI、SKI、比亚迪等为首的寡头垄断的市场格局。动力电池国内一超多强格局形成。国内动力电池企业加速导入全球供应链,其中宁德时代已经进入了海外几乎所有主流车企供应链,供货份额有望逐步提升,客户结构不断优化,有望比肩 LG 化学等海外动力电池龙头企业。国内二线电池企业如孚能科技、亿纬鲤能、欣旺达等在开拓国内客户的同时积极进入海外客户供应链,并取得一定进展。
电池材料:集中度持续提升,加速导入全球供应链,三元材料集中度低,磷酸铁锂竞争格局较好;负极材料格局稳定,集中度有所下降;电解液集中度进一步提升,强者恒强效应明显;湿法隔膜第一梯队确立,干法隔膜寡头垄断格局形成;锂电铜箔集中度高,寡头垄断格局基本形成。
中游材料企业加速导入全球供应链。当前全球市场正在形成整车-电池-材料-上游资源的供应体系,龙头配龙头大势所趋,国内中游材料企业具备全球竞争力,正在加速导入全球电池龙头企业供应链。从细分领域来看,电解液、负极材料、湿法隔膜导入全球供应链的速度较快,正极材料相对较慢;从具体企业来看,新宙邦、恩捷股份、贝特瑞等都进入了LG 化学、松下电器、三星 SDI、宁德时代四家电池龙头供应链,客户结构最为优质;璞泰来、格林美等也进入了全球三家主流电池企业供应链。
结构件行业一超格局稳定,龙头科达利国内和全球市占率高,在主要客户宁德时代中的供货份额处于绝对优势地位,同时也进入了LG 化学、松下电器等海外电池企业供应链有望逐步放量。为了稳定供应和降低成本,预计海外电池龙头企业 LG 化学等将加速引入国内材料供应商,中游材料企业迎来全球供应的历史机遇。
全球视角下,新能源汽车行业总体处于成长期较早阶段。在政策的推动和优质供给的引领下,新能源汽车需求将持续呈现出高速增长的态势,带动上游产业不断发展。新能源汽车处于快速发展的“黄金时代”,中国、欧洲、美国三大市场或引领全球新能源汽车需求持续高速增长。具体来看:中国市场已经走过高额补贴推动的阶段,逐渐走向优质供给主导的2C阶段;欧洲市场正处于碳排放、法案强约束与疫情后新一轮补贴政策强刺激共同作用的快速增长阶段。