Inventari i anàlisi de la classificació de bateries de vehicles d'energia nova

La bateria i el sistema de control electrònic del motor són tres components clau dels vehicles de nova energia. La bateria de potència és un enllaç clau i es pot dir que és el "cor" dels vehicles de nova energia.
Amb el desenvolupament continu de vehicles d'energia nova, les bateries d'energia també estan rebent una atenció creixent per part de la gent. És un dels factors importants que restringeixen el desenvolupament de vehicles de nova energia. Quins són els tipus de bateries d'energia dels vehicles d'energia nova?
Bateria de plom-àcid
La bateria de plom àcid (VRLA) és un elèctrode fet principalment de plom i els seus òxids, i l'electròlit és una bateria en solució d'àcid sulfúric. En l'estat de càrrega de les bateries de plom-àcid, el component principal de l'elèctrode positiu és el diòxid de plom i el component principal de l'elèctrode negatiu és el plom; En l'estat de descàrrega, la matèria primera principal per a positius i negatius és el sulfat de plom. La tensió nominal d'una única bateria de plom-àcid és de 2,0V, que es pot descarregar a 1,5 V i carregar-se a 2,4 V; En aplicacions, sis bateries de plom-àcid d'una cel·la es connecten habitualment per formar una bateria nominal de plom-àcid de 12 V, així com 24 V 36 V, 48 V, etc.
Com a tecnologia madura, les bateries de plom-àcid segueixen sent les úniques bateries de vehicles elèctrics que es poden produir en massa a causa del seu baix cost i alta capacitat de descàrrega. Tanmateix, l'energia específica, la potència específica i la densitat d'energia de les bateries de plom-àcid són molt baixes, i els vehicles elèctrics alimentats per aquestes bateries no poden tenir una bona velocitat i autonomia.
Bateries de níquel-cadmi i níquel-hidrogen
La bateria de níquel-cadmi (comunament coneguda com a NiCd, pronunciat "nye cad") és un tipus de bateria popular. Aquest tipus de bateries utilitza productes químics d'hidròxid de níquel (NiOH) i cadmi metàl·lic (Cd) per generar energia elèctrica. Tot i que el rendiment és millor que les bateries de plom-àcid, contenen metalls pesants i poden causar contaminació ambiental després del seu ús.
Les bateries de níquel-cadmi es poden recarregar i descarregar més de 500 vegades, cosa que les fa econòmiques i duradores. És una bateria de corrent continu molt ideal amb baixa resistència interna, baixa resistència interna, càrrega ràpida, gran càrrega i variació mínima de voltatge durant la descàrrega. En comparació amb altres tipus de bateries, les bateries de níquel-cadmi poden suportar la sobrecàrrega o la descàrrega. La tensió de descàrrega de les bateries de níquel-cadmi varia en funció del seu equip de descàrrega. La bateria (cel·la) de cada unitat és d'aproximadament 1,2 V, i les unitats de capacitat de la bateria són Ah (amperi hora) i mAh (miliamperi hora). El valor límit de la tensió de terminació de descàrrega s'anomena "tensió de terminació de descàrrega". La tensió de terminació de descàrrega de les bateries de níquel-cadmi és 1,0/cel·la (la cèl·lula és la bateria de cada mòdul). Baixa taxa d'autodescàrrega, llarg temps d'emmagatzematge de bateries de níquel-cadmi i característiques que no es deterioren. Després de la càrrega, les característiques originals es poden restaurar completament i es poden utilitzar dins del rang de temperatura de -20 graus a 60 graus. A causa de l'ús de contenidors metàl·lics per a bateries modulars, són duradors i duradors; Si trieu un mètode completament tancat, no hi haurà fuites d'electròlits, de manera que no caldrà reposar l'electròlit.
Les bateries de níquel-hidrogen són generades per ions d'hidrogen i níquel metàl·lic, amb una reserva d'energia un 30% superior a les bateries de níquel-cadmi. Són més lleugers, tenen una llarga vida útil i són respectuosos amb el medi ambient, però el seu preu és molt més alt que les bateries de níquel-cadmi.
La bateria d'energia de níquel-hidrogen acaba d'entrar en una etapa madura i actualment és l'únic sistema de bateria utilitzat en vehicles elèctrics híbrids que s'ha sotmès a verificació pràctica, comercialització i ampliació. Actualment, el 99% de la quota de mercat de les bateries híbrides és de bateries d'energia de níquel-hidrogen, que representen el Prius de Toyota en la comercialització. Actualment, PEVE i Sanyo del Japó són els principals fabricants mundials de bateries d'energia per a automòbils, amb PEVE que representa el 85% de la quota de mercat dels vehicles d'energia híbrida. Actualment, el Prius de Toyota i altres vehicles híbrids comercials importants, Alphard i Estima, així com Civic i Insight d'Honda, utilitzen tots els paquets de bateries d'energia de níquel-hidrogen PEVE. Chang'an Jiexun, Chery A5, FAW Mercedes Benz, General Motors Grand Hyatt i altres marques de cotxes ja estan en funcionament de demostració, tots utilitzant bateries de níquel-hidrogen. No obstant això, les bateries es compren principalment a l'estranger i l'aplicació de bateries domèstiques d'hidrogen de níquel als automòbils encara es troba en fase de concordança de R+D.
bateria de liti
La bateria de liti "és un tipus de bateria que utilitza metall de liti o aliatge de liti com a material d'elèctrode negatiu i utilitza una solució d'electròlit no aquosa. Les bateries de liti es poden dividir aproximadament en dues categories: bateries de liti i bateries de liti. Les bateries de liti no ho fan. contenen liti metàl·lic i són recarregables.
Les bateries de liti generalment utilitzen diòxid de manganès com a material d'elèctrode positiu i liti metàl·lic o el seu metall d'aliatge com a material d'elèctrode negatiu, utilitzant una solució d'electròlit no aquosa.
La composició dels materials de la bateria de liti inclou principalment: materials d'elèctrodes positius, materials d'elèctrodes negatius, separadors i electròlits.
Entre els materials d'elèctrode positiu, els materials més utilitzats són l'òxid de cobalt de liti, l'òxid de manganès de liti, el fosfat de ferro de liti i els materials ternaris (polímers de níquel cobalt manganès). Els materials d'elèctrodes positius representen una gran proporció (la relació de massa entre els materials d'elèctrodes positius i els materials d'elèctrodes negatius és de 3.: 1-4: En primer lloc, a causa de l'impacte directe de les característiques dels materials d'elèctrodes positius en el rendiment del liti- bateries d'ions, el seu cost també determina directament el cost de la bateria.
Actualment, els principals materials d'elèctrode negatiu són el grafit natural i el grafit artificial. Els materials d'elèctrodes negatius que s'estan explorant inclouen compostos intermetàl·lics com ara nitrurs, PAS, òxids a base d'estany, aliatges d'estany i materials d'elèctrodes nanonegatius. Com un dels quatre components principals de les bateries de liti, els materials d'elèctrodes negatius tenen un paper important en la millora de la capacitat de la bateria i el rendiment del cicle, i són el nucli de la indústria de les bateries de liti.
El polietilè és un material de membrana orientat al mercat. La poliolefina (PE) i el polipropilè (PP) són els principals tipus de membranes de poliolefina. En l'estructura de les bateries de liti, el separador és un dels components interns clau. El rendiment del separador determina l'estructura i la resistència interna de la interfície de la bateria, que afecta directament la capacitat, el cicle i el factor de seguretat de la bateria. L'excel·lent rendiment del separador té un paper important en la millora del rendiment integral de la bateria.
Bateria de fosfat de ferro de liti
La bateria de fosfat de ferro de liti es refereix a una bateria d'ions de liti amb fosfat de ferro de liti com a material d'elèctrode positiu. Els materials d'elèctrode positiu de les bateries d'ions de liti inclouen principalment òxid de cobalt de liti, òxid de manganès de liti, òxid de níquel de liti, materials ternaris, fosfat de ferro de liti, etc.
Les bateries de fosfat de ferro de liti, com a bateries recarregables, tenen una gran capacitat, un alt voltatge de sortida, un bon rendiment de cicle de càrrega i descàrrega, tensió de sortida estable, càrrega i descàrrega d'alta corrent, estabilitat electroquímica, ús segur (no es cremarà ni explotarà a causa de la càrrega excessiva i descàrrega, sobredescàrrega, curtcircuit i altres errors operatius), un ampli rang de temperatures, no tòxic o menys tòxic i sense contaminació per al medi ambient. L'elecció de LiFePO4 com a elèctrode positiu per a bateries de fosfat de ferro de liti té bons requisits de rendiment, especialment per a la descàrrega de velocitat de descàrrega (5-10descàrrega C), tensió de descàrrega estable, seguretat (no combustió, sense explosió), vida útil (nombre de cicles) , i sense contaminació ambiental. Actualment és la millor bateria d'exportació d'alta corrent.
pila de combustible
La pila de combustible és un dispositiu de conversió d'energia electroquímica per a processos sense combustió. L'hidrogen (i altres combustibles) i l'oxigen es converteixen contínuament en energia elèctrica. El principi de funcionament és que l'H2 s'oxida a H i e - sota l'acció d'un catalitzador ànode. H i O2 produeixen aigua en la reacció del càtode, que arriba a l'elèctrode positiu a través d'una membrana d'intercanvi de protons. El corrent e es genera a través d'un circuit extern i reacciona contínuament per arribar a l'elèctrode negatiu. Tot i que les piles de combustible contenen la paraula "bateria", no són dispositius d'emmagatzematge d'energia tradicionals, sinó un tipus d'equip de generació d'energia, que és la diferència més gran entre les piles de combustible i les bateries tradicionals.
Les piles de combustible són un "substitut ideal dels motors de combustió interna". L'hidrogen és el combustible principal per a les piles de combustible. Des de la perspectiva de la seguretat del combustible, l'hidrogen és no tòxic i inofensiu, i el producte és aigua, no tòxic i inofensiu, verd i net. La densitat d'hidrogen és baixa i, quan l'hidrogen a alta pressió es filtra i es crema, forma una torxa i no es difon a la zona circumdant. Per tant, la seguretat de l'hidrogen és superior a la dels combustibles fòssils com el gas natural i el petroli. Des d'una perspectiva de rendiment, l'eficiència de conversió d'energia de les piles de combustible és del 50-70% i la densitat de potència és d'uns 3 kW/WL. La densitat de potència d'un motor dièsel és d'aproximadament 1,3 kW/L, el que el converteix en un "substitut ideal de motors de combustió interna". La densitat d'energia de les piles de combustible pot arribar als 500 Wh/kg, amb una vida útil d'uns 4000 cicles, i el seu rendiment és superior al de les bateries de liti.