鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1398次 | 2018年06月07日
車(chē)用鋰電池開(kāi)發(fā),注重五關(guān)鍵要素
幾乎所有汽車(chē)制造商和供貨商都同意:“當(dāng)油電混合車(chē)和電動(dòng)車(chē)的時(shí)代來(lái)臨,鋰電池將是未來(lái)的能源儲(chǔ)存裝置。”所有電池中,鋰電池技術(shù)具有最大的發(fā)展?jié)摿?。博?Bosch)與三星SDI合資公司SBLiMotive執(zhí)行副總裁JoachimFetzer表示:“汽車(chē)工業(yè)對(duì)鋰電池技術(shù)有高度期待,SBLiMotive的工程師成效優(yōu)異,已越來(lái)越接近開(kāi)發(fā)的目標(biāo)”。
BMW是第一家采用SBLiMotive電池的汽車(chē)制造商,該電池將裝在BMW全電驅(qū)動(dòng)“MegacityVehicle”車(chē)款上。SBLiMotive也為BMWConceptActiveE系列提供電池。BMW將于2011年以該電動(dòng)車(chē)成立一支測(cè)試車(chē)隊(duì)。Fetzer補(bǔ)充:“目前已有多家汽車(chē)制造商與我們積極洽談?dòng)碗娀旌宪?chē)和電動(dòng)車(chē)的電池供應(yīng)合作計(jì)畫(huà)。”
SBLiMotive指出,發(fā)展鋰電池有五項(xiàng)關(guān)鍵要素:成本、蓄電力強(qiáng)、動(dòng)力密度、安全性和使用壽命。要讓一般消費(fèi)者換購(gòu)電動(dòng)車(chē),首要取決于汽車(chē)價(jià)格,而電池則是其中最昂貴的零件。該公司針對(duì)2015年電池消耗,計(jì)算出每千瓦小時(shí)(kilowatt-hour)350歐元的價(jià)格;換言之,一顆容量為35千瓦小時(shí)的鋰電池須花費(fèi)約1萬(wàn)2,000歐元。
但預(yù)期在2015年后,將可開(kāi)發(fā)出更多更高電能承載力的電池,規(guī)模經(jīng)濟(jì)將促使電池價(jià)格的下滑。費(fèi)滋爾進(jìn)一步指出:“舉例來(lái)說(shuō),年產(chǎn)5萬(wàn)到10萬(wàn)組鋰電池的廠商,將會(huì)比年產(chǎn)50萬(wàn)組的廠商,平均每個(gè)電池多負(fù)擔(dān)500歐元以上的研發(fā)成本”。
電動(dòng)車(chē)成功普及的另一項(xiàng)關(guān)鍵因素則為最大的行駛距離,其主要取決于電池的蓄電力。顧客需要的范圍為200公里。為了達(dá)到這項(xiàng)需求,工程師正設(shè)法加倍蓄電力。Fetzer表示:“要提高蓄電力和電力密度,重點(diǎn)在于改良電池使用的化學(xué)成分。”
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
蓄電力的改良,同時(shí)也可以減少鋰電池的重量和尺寸。目前一輛汽車(chē)所用最先進(jìn)的鋰電池可行駛100到150公里,尺寸約為福斯(VW)汽車(chē)Golf的后車(chē)箱的大小。換句話說(shuō),35千瓦小時(shí)電池的容積約為350公升,總重大約350公斤。
此外車(chē)用鋰電池的使用壽命應(yīng)該和汽車(chē)一樣長(zhǎng)。就混合動(dòng)力車(chē)來(lái)說(shuō),電池需要達(dá)100萬(wàn)次的充電循環(huán),因?yàn)榛旌宪?chē)的馬達(dá)和發(fā)電機(jī)動(dòng)力模式之間的切換十分頻繁,系利用剎車(chē)時(shí)充電。而就電動(dòng)車(chē)而言,SBLiMotive將目標(biāo)訂為1,500至2,000次完整充電循環(huán),相當(dāng)于每次充電可駕駛150至200公里,壽命期間總共可達(dá)約30萬(wàn)公里。
鋰電池的使用壽命則超過(guò)十年,電池效能若未低于原效能的百分之八十,也不須更換。鋰電池安全性也必須符合汽車(chē)工業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn),高安全性的內(nèi)部材料扮演重要的角色。斷電分離器是一個(gè)很好的例子:如果電池溫度過(guò)高,它會(huì)中斷目前的電流。
對(duì)每組電池來(lái)說(shuō),監(jiān)測(cè)電池芯很重要。電池管理系統(tǒng)持續(xù)記錄和調(diào)節(jié)電流、電壓、溫度和電量,防止電池過(guò)熱或是流失電力。一個(gè)精密的熱能管理系統(tǒng)可以確保電池永遠(yuǎn)保持在一個(gè)理想的安全溫度范圍。保持?jǐn)z氏35至40度可讓電池隨時(shí)都能運(yùn)作。溫度過(guò)低會(huì)讓電力下降,溫度過(guò)高則會(huì)減短電池的使用壽命。
博世和三星SDI于2008年九月合資設(shè)立了SBLiMotive;到2013年以前,這兩家持股各半的公司將持續(xù)挹注5億歐元。SBLiMotive成立初期約有140名員工,至今員工數(shù)已達(dá)650名員工,遍布全球三大經(jīng)濟(jì)區(qū)域。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
SBLiMotive在韓國(guó)器興(Giheung,總部和電池研發(fā)及驗(yàn)證部門(mén)所在地)和蔚山(Ulsan,制造工廠所在地)總共有360名員工。當(dāng)時(shí)在蔚山生產(chǎn)電池的工廠和設(shè)備在短短十二個(gè)月內(nèi)建成,從2010年起,該廠已為“量產(chǎn)前計(jì)畫(huà)”生產(chǎn)鋰電池,預(yù)計(jì)于2011年開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)。
其德國(guó)的子公司則有100名員工,總部設(shè)在斯圖加特-費(fèi)爾巴哈(Stuttgart-Feuerbach),是研發(fā)電池組和系統(tǒng)及建置原型所在地。SBLiMotive在德國(guó)的這個(gè)據(jù)點(diǎn),也設(shè)立全球銷(xiāo)售、行銷(xiāo)和服務(wù)重點(diǎn)客戶的團(tuán)隊(duì)。
2009年,SBLiMotive并購(gòu)美國(guó)Cobasys公司,其在密西根州的奧瑞安(Orion)和俄亥俄州的史賓伯洛(Springboro)有兩座制造廠。今日,Cobasys一方面制造SBLiMotive并購(gòu)前所下單的鎳金屬混合電池,另一方面也協(xié)助其客戶研發(fā)鋰電池系統(tǒng)。
蔚山廠預(yù)計(jì)未來(lái)數(shù)年將擴(kuò)編1,000個(gè)與鋰電池生產(chǎn)相關(guān)的職缺。SBLiMotive更計(jì)畫(huà)在2012年前將電池年產(chǎn)量提高至60萬(wàn)千瓦小時(shí),供應(yīng)約2萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)使用。Fetzer表示:“我們將利用下一個(gè)重大訂單來(lái)擴(kuò)建電池制造廠,地點(diǎn)可能在歐洲或美國(guó),視我們新客戶所在地而定?!?/p>
上一篇:鋰電池四大難關(guān)待突破