鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1118次 | 2021年05月13日
動(dòng)力電池的發(fā)展市場(chǎng)及應(yīng)用
電動(dòng)自行車(chē)
歐美等西方國(guó)家生產(chǎn)銷(xiāo)售電動(dòng)自行車(chē)較早,英、美、法、意等國(guó)都有生產(chǎn)公司推出電動(dòng)自行車(chē)。日本自行車(chē)振興協(xié)會(huì)有一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)表明,世界上現(xiàn)有電動(dòng)自行車(chē)的廠家超過(guò)100家,為其配套用的動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)公司最著名的是日本三洋電機(jī)公司、東芝電池公司、法國(guó)的薩佛特公司、德國(guó)的瓦爾塔公司等。
電動(dòng)自行車(chē)作為發(fā)展我國(guó)家的代步工具,近年來(lái)也發(fā)展迅速,特別是在我國(guó)。自1998年以來(lái),國(guó)內(nèi)電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)量一直以年均40%的速度上升。2012年我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)的保有量已達(dá)到2億輛。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2015年我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)的產(chǎn)值將達(dá)到1000億元,其中配套電池的產(chǎn)值將達(dá)到160億元。
電動(dòng)摩托車(chē)
摩托車(chē)作為一種靈活方便的交通工具,在我國(guó)南方以及一些東南亞國(guó)家有著巨大的市場(chǎng)。摩托車(chē)雖然給人們帶來(lái)了很多方便,但摩托車(chē)排放的尾氣污染被認(rèn)為是我國(guó)大、中城市大氣的重要空氣污染源之一。據(jù)說(shuō)一輛小小摩托車(chē)的排污相當(dāng)一輛桑塔納轎車(chē)的排污。為了凈化環(huán)境,保證城市的藍(lán)天碧空,我國(guó)已有60多個(gè)城市禁限摩托車(chē)。
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%
世界各國(guó)著名摩托車(chē)廠家已經(jīng)在積極研制開(kāi)發(fā)電動(dòng)摩托車(chē),包括日本的雅馬哈與本田等公司。我國(guó)一些摩托車(chē)公司也在積極為摩托車(chē)尋找更為環(huán)保的動(dòng)力來(lái)源。目前,新大洲、春蘭、重慶嘉陵等摩托車(chē)廠商紛紛將目光投向極具優(yōu)勢(shì)的鋰離子動(dòng)力鋰電池,正在與動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)廠家共同開(kāi)發(fā)電動(dòng)摩托車(chē)。這種局面無(wú)疑給動(dòng)力鋰電池的未來(lái)市場(chǎng)創(chuàng)造了無(wú)限的商機(jī),其輝煌的市場(chǎng)前景是無(wú)法估量的。
混合動(dòng)力汽車(chē)
電動(dòng)汽車(chē)是以車(chē)載電池為動(dòng)力,依靠大功率電動(dòng)機(jī)供應(yīng)動(dòng)力的新型交通工具。電動(dòng)汽車(chē)具有污染小至無(wú)污染、動(dòng)力源多樣化、能量利用率高、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具應(yīng)用前景的潔凈車(chē)型,越來(lái)越受到當(dāng)今社會(huì)的認(rèn)可和青睞。一般把電動(dòng)汽車(chē)分為純電動(dòng)汽車(chē)(EV)、混合式電動(dòng)汽車(chē)(HEV)和燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車(chē)(FCEV)三大類(lèi)。EV的動(dòng)力來(lái)自于各種蓄電池。HEV的動(dòng)力來(lái)源于兩種或兩種以上的不同能源,如蓄電池和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。這些能源可分別用作汽車(chē)的動(dòng)力能源,也可相互協(xié)作來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。按照電池相關(guān)于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率比大小,HEV可以分為助力型(輕度混合)雙模式型(中度混合)和續(xù)駛里程延長(zhǎng)型(高度混合)。PHEV的動(dòng)力則來(lái)自燃料動(dòng)力電池。電池和燃油兩種動(dòng)力的混合程度不同,對(duì)電池的要求也不同。不同類(lèi)型的電動(dòng)汽車(chē)對(duì)動(dòng)力鋰電池的技術(shù)要求如表2所示。
目前,大部分電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力鋰電池采用鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料動(dòng)力電池。其中,鉛酸蓄電池的技術(shù)最為成熟,但其能量密度和功率密度不高,不適合電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用。就當(dāng)前技術(shù)水平看,鎳氫電池的綜合優(yōu)勢(shì)最為明顯,國(guó)際上知名汽車(chē)制造廠家如日本豐田,美國(guó)通用和德國(guó)大眾等,大部分選用鎳氫動(dòng)力鋰電池作為HEV的動(dòng)力鋰電池,如已經(jīng)上市的Prius等車(chē)型。這表明大功率鎳氫動(dòng)力鋰電池技術(shù)已基本成熟。由于鋰離子電池具有重量輕、單體電池電壓高等優(yōu)點(diǎn),是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的動(dòng)力汽車(chē)電池的新的發(fā)展方向。目前,松下、LG化學(xué)、NEC等日韓公司正在積極開(kāi)發(fā)錳酸鋰離子電池作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力鋰電池;而Asystem123和比亞迪等公司的發(fā)展方向是磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池。各大汽車(chē)公司均將鋰離子電池作為未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)。目前,已經(jīng)上市的安裝有鋰離子電池的汽車(chē)車(chē)型詳見(jiàn)下表。鋰離子電池很有發(fā)展前途,有可能在將來(lái)代替鎳氫電池組,但在安全性、循環(huán)穩(wěn)定性和生產(chǎn)成本等方面尚有很多工作要進(jìn)一步完善。
特種領(lǐng)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
由于高科技在特種上的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已成為以數(shù)字化、信息化武器為主的高科技戰(zhàn)爭(zhēng)。這種戰(zhàn)爭(zhēng)模式使得高效、高比能量密度和可快速充填燃料的特種能源成為現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上的迫切要。當(dāng)今世界各國(guó)對(duì)高能動(dòng)力鋰電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)一直在緊張進(jìn)行,如新型鉛酸電池、鋰離子電池和燃料動(dòng)力電池的使用。
鉛酸蓄電池是常規(guī)特種水下動(dòng)力電源及輔助電源,也是核特種的應(yīng)急電源。鉛酸蓄電池由于具有技術(shù)成熟、性能可靠、制造成本低等顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì),仍是當(dāng)今世界各國(guó)常規(guī)動(dòng)力特種最為普遍使用的蓄電池。但是,現(xiàn)代特種用鉛酸蓄電池存在充電時(shí)間長(zhǎng)、高倍率充放電效率不高、比能量和比功率不高的缺點(diǎn)。根據(jù)新一代特種的要求,要開(kāi)發(fā)更加先進(jìn)的鉛酸電池,以滿(mǎn)足特種機(jī)動(dòng)特種需求,提高和完善常規(guī)特種戰(zhàn)術(shù)使命。
美國(guó)特種航天局研制的一架無(wú)人駕駛飛機(jī)太陽(yáng)神號(hào),使用燃料動(dòng)力電池作為動(dòng)力,創(chuàng)造了世界飛行高度的紀(jì)錄,飛抵32160m高空。美國(guó)波音公司與美國(guó)特種高級(jí)研究計(jì)劃局簽訂了無(wú)人機(jī)燃料動(dòng)力電池動(dòng)力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)合同,按設(shè)計(jì)要求新型燃料動(dòng)力電池的無(wú)人機(jī)將延長(zhǎng)無(wú)人機(jī)在空中持續(xù)飛行時(shí)間,由幾十小時(shí)到數(shù)周。西門(mén)子燃料動(dòng)力電池在德國(guó)AIP系統(tǒng)特種上的應(yīng)用較為成熟。2003年四月試航的212A型U3l特種,其為前列艘現(xiàn)代化AlP質(zhì)子交換膜燃料動(dòng)力電池特種。
在美國(guó),鋰離子電池已成為美特種準(zhǔn)電池系列之一。美國(guó)Yardney公司已為水下特種裝備研制了三款鋰離子動(dòng)力鋰電池,包括:(1)UUV電池系統(tǒng),總能量10kWh。共360只單體,單體容量8Ah;(2)75kW級(jí)電動(dòng)特種用鋰離子電池,由100只正棱柱形單體電池串聯(lián)起來(lái),該電池組供應(yīng)電流為250A,電池組最大重量比功率為650W/kg;(3)微型特種用高性能鋰離子電池系統(tǒng),2005年首次安裝于ASDS-1艇,鋰離子電池總能量1.2MWh,單體電池重量比能170~200Wh/kg。除此之外,Yardney公司生產(chǎn)鋰離子電池組已廣泛應(yīng)用到聲納浮標(biāo)、聲波發(fā)射器、深潛器等水下裝備。
未來(lái),新能源汽車(chē)的健康與規(guī)?;茝V應(yīng)用很大程度上取決于高安全、高續(xù)航里程的動(dòng)力鋰電池的支撐力度。當(dāng)前,新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池技術(shù)進(jìn)步受?chē)?guó)家政策、外部競(jìng)爭(zhēng)的雙重壓力驅(qū)動(dòng),這就要求現(xiàn)有三元鋰動(dòng)力鋰電池技術(shù)持續(xù)提升,同時(shí)也要新的鋰離子電池的技術(shù)攻關(guān)和突破,以實(shí)現(xiàn)顛覆性的革新。對(duì)動(dòng)力鋰電池公司說(shuō),現(xiàn)在是最好的時(shí)期,也是最壞的時(shí)期。智電汽車(chē)認(rèn)為,電池能量密度的攻堅(jiān)戰(zhàn)已經(jīng)打響,動(dòng)力鋰電池行業(yè)格局將洗牌。未來(lái)公司要進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)力梯隊(duì),要重點(diǎn)做好兩點(diǎn):一是要轉(zhuǎn)變思維方式和居安思危,由粗放規(guī)?;l(fā)展向技術(shù)和規(guī)?;⒅氐陌l(fā)展模式轉(zhuǎn)型,加速全固態(tài)鋰離子電池或新鋰離子電池技術(shù)儲(chǔ)備;二是要重視產(chǎn)品的安全性,既要加強(qiáng)與整車(chē)公司的合作,同時(shí)要規(guī)避高田氣囊事件在動(dòng)力鋰電池行業(yè)上演。