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时间:2019-03-25
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1、全球电动汽车用锂离子电池技术进展简析 一、电动汽车电池技术获得突破性发展 蓄电池及其管理系统是电动汽车的关键技术之一。在以往几年中,大部分企业在电动汽车研制中曾遭遇尴尬,主要是因为采用了铅酸、镍镉、镍氢电池(Ni-MH)等。现在,经过研制与实验比较,采用能量密度更高的锂离子电池取代铅和镍氢电池,运用于汽车领域正成为一项核心技术,它具有重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛,是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用蓄电池。缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技术开发锰酸锂、磷
2、酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料,大大提高了锂离子电池的安全性,而且降低了成本。表:各种EV蓄电池的特点对比 资料来源:陈清泉、孙立清,电动汽车的现状和发展趋势,科技导报,2005年4月,第23卷第4期表:EV蓄电池关键技术数据与美国先进蓄电池协作体公布指标比较 注:NA-数据不详、a-C/3放电率、b-80%DOD、c-机械重充电、d-仅供参考、USABC-美国先进蓄电池协作体。 资料来源:陈清泉、孙立清,电动汽车的现状和发展趋势,科技导报,2005年4月,第23卷第4期 二、锂离子电池产业化动态 随着成本的急剧降低和性能的大幅度提高,已有
3、许多汽车生产厂家开始投入使用锂离子电池。下表是主要锂离子电池厂商研发与生产概要。截至2006年10月为止,全球主要国家已有20余家车厂进行锂离子电池研发。如富士重工与NEC合作开发廉价的单体(Cell)锰系锂离子电池(即锰酸锂电池),具有高安全性、低制造成本特点,在车载环境下的寿命高达12年、10万公里,与纯电动汽车的整车寿命相当。东芝开发的可急速充电锂离子蓄电池组,除了小型、大容量的特点之外,采用了能使纳米级微粒均一化固定技术,可使锂离子均匀地吸附在蓄电池负极上,能在一分钟之内充电至其容量的80%,再经6分钟便可充满电。美国的主要电池厂Johnso
4、nControls针对电动汽车需求特性的锂离子电池于2005年9月在威斯康星州Milwaukee设立研发地点,2006年1月另出资50%与法国电池厂Saft共同成立JohnsonControls-SaftAdvancedPowerSolution(JCS)。JCS于2006年8月承接了美国能源部(DOE)所主导2年USABC(UnitedStatesAdvancedBatteryConsortium)纯电动车锂离子电池研发计划合约,另外亦与车厂签约提供高功率锂离子电池。 表:主要锂离子电池厂商研发与生产概要 电池厂商产品概要 Degussa
5、AG/Enax2005年6月,德国Degussa与日本Enax分别各出资50%在中国成立DegussaEnax(Anqiu)PowerLionTechnology公司,生产锂离子电池电极与销售,该厂同时生产电动车用锂离子电池电极,并供应至中国与欧美日等国。 JohnsonControls-SaftAdvancedPowerSolution(JCS)JCS是JohnsonControls与Saft于2006年1月合并的公司,Saft于1995年开始研发电动车锂离子电池,JohnsonControls于威斯康星州的Milwaukee设厂生产专为电动车设
6、计的锂离子电池,2005年开始提供美国车厂锂离子电池试作品。 NECLamilionEnergy2006年3月提供适合电动车用锰系锂离子电池,车载电池寿命为2,700W/kg(25℃、10秒、SVOC50%),具高输出特性,达成10年15万公里等效距离运行测试,已有20余家车厂拥有研发实绩。 Sanyo电机2006年3月,日本德岛工厂提供1,000组用锂离子电池予车厂电动车试用,预定2007年量产。 PanasonicEVEnergy2005年10月Toyota对PanasonicEVEnergy出资从40%提高至60%,已将其纳入子公司,预定
7、于2008年在Prius装上可具备外部充电功能的锂离子电池,目前正进行实用化性能评估与量产验证。 GSYuasa2004年3月,开始销售电动车与不断电系统锂离子电池E-onEX25A(cell)与EX25A-7(模块)。 HitachiVehicleEnergy,Ltd.)日立VehicleEnergy公司系于2004年6月,由新神户电机43.7%、日立36.7%、日立macell19.6%组成,专门生产电动车用锰系锂离子电池。2005年6月研发小型、低成本之锂离子电池控制模块试作品(48cell),锂离子电池配合新开发的控制装置较传统成本降低1
8、2.5%,精简空间10%。 Litcel(日本)2006年开发电动车驱动用Li-ionB4-40锂离子电池
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