新能源汽車動力來源和動力鋰電池技術(shù)

新能源汽車類型是由新能源汽車的動力來源決定的，目前主流新能源汽車重要有五大動力來源，包括采用單一蓄電池作為儲能的動力源、利用氫氣和空氣中的氧作為儲能的動力源、氫發(fā)動機汽動力源等等，但每種動力都有自己的優(yōu)缺點，所以總體來講，新能源汽車動力鋰電池產(chǎn)業(yè)正處于探索階段。

按照其自身屬性劃分，動力鋰電池一般分為鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池，鋰離子電池具有更高的能力密度和性能，在新能源汽車上使用較多。鋰離子電池重要包括磷酸鐵鋰離子電池、錳酸鋰離子電池、鈷酸鋰離子電池以及三元鋰離子電池。

新能源汽車類型-動力來源-優(yōu)缺點

1.純電動類

采用單一蓄電池作為儲能動力源，通過電池向電動機供應(yīng)電能，驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)。技術(shù)相對簡單成熟，但蓄電池單位重量儲存的能量較少，購買價格高。

2.混合動力類

由兩個或多個能同時運轉(zhuǎn)的耽擱驅(qū)動系聯(lián)合組成的車輛。可按平均需用的功率確定內(nèi)燃機最大功率，發(fā)動機體積小，能耗低，污染小，內(nèi)燃機可持續(xù)工作，電池能夠持續(xù)充電，行駛可以像普通汽車相同。但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。

3.燃料動力電池

利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的用途下，在燃料動力電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)的電能作為重要動力源。零排放，減少了溫室氣體的排放，但成本高。

4.氫發(fā)動機

以氫發(fā)動機為動力源，能夠?qū)崿F(xiàn)零排放，但氫成本過高，不易儲存運輸。

5.其他類別

使用超級電容器、飛輪等高效儲能。充電時間短，功率密度大，使用壽命長，經(jīng)濟環(huán)保，但能量密度低，很難滿足整車需求。

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世界各國動力鋰電池的發(fā)展

2006年以前，全球新能源汽車的動力發(fā)展方向處于搖擺不定的階段，各國對新能源汽車的發(fā)展動力來源不確定，重點大多放在氫燃料動力電池。日本重要將重點放在氫動力，美國重要將重點放在氫燃料動力電池，歐盟重要將重點放在生物電池、氫燃料動力電池，我國則重要在于摸索、含義階段。

從2007年-2011年，全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)進入了大力補貼扶持階段，各國確定了發(fā)展戰(zhàn)略，將重點放在鋰離子電池。從組織形式來看，在歐美日等發(fā)達國家，新能源汽車整車公司和車用動力鋰電池公司的合作較為密切，其中，日韓新能源整車公司實行和動力鋰電池公司聯(lián)合開發(fā)的形式，歐美則以向動力鋰電池公司提出采購定制的需求為主。我國新能源整車公司則重要通過自研、合資、外購等三種形式獲取。

美國：2013年一月，能源部所屬的能源效率及可再生辦公室公布電動汽車無處不在大挑戰(zhàn)藍圖，聚焦動力鋰電池、電驅(qū)動系統(tǒng)等領(lǐng)域進行技術(shù)開發(fā)，在電池領(lǐng)域預(yù)計到2020年完成125美元/kWh，250Wh/kg，400Wh/h，2000W/kg，新概念鋰離子電池技術(shù)實現(xiàn)性能倍增，成本大幅降低。

德國：德國制定了國家電驅(qū)動平臺計劃，通過電池?zé)羲邪l(fā)項目推動在動力鋰電池領(lǐng)域建立單體電池及電池系統(tǒng)的生產(chǎn)量力，預(yù)計到2025年，電池系統(tǒng)提及能量密度實現(xiàn)倍增，達到280-300Wh/L，電池系統(tǒng)的成本降至200美元/kWh一下。

日本：日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省牽頭制定了較為詳細的動力鋰電池研發(fā)路線圖和行動計劃，重點對鋰離子電池單體、模塊、標準及評價技術(shù)進行研發(fā)項目的設(shè)置。2013年，其公布了二次電池的技術(shù)標準，預(yù)計到2020年前功率型電池功率密度達到255W/kg，能量密度達到200Wh/kg，使用壽命延長至10-15年，價格為0.2美元/Wh；能量型電池功率密度達到1500W/kg，能量密度達到250Wh/kg，使用壽命延長至10-15年。

韓國：韓國的知識經(jīng)濟部大力支持新能源汽車用鋰離子電池的研發(fā)工作，著重對鋰離子動力鋰電池單體、模塊、系統(tǒng)及關(guān)鍵原材料等進行攻關(guān)研究。

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我國動力鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

在全球新能源動力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，中日韓三國在動力鋰電池領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了絕對位置，有著較為成熟的技術(shù)，已與一批動力鋰電池公司開發(fā)出了滿足代表性新能源公司需求的產(chǎn)品，并形成了較大配套規(guī)模。

我國動力鋰電池產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展方向，三元鋰離子電池在乘用車領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。從2014年至2017年，我國動力鋰電池總配套量實現(xiàn)了十倍上升。隨著多項動力鋰電池回收政策的出臺，我國或開啟增量市場。但是，我國動力鋰電池的發(fā)展速度較為緩慢，雖然產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，但優(yōu)質(zhì)產(chǎn)量較少，電池的尺寸挑戰(zhàn)較大，電池的安全性問題還存在隱患。

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我國動力鋰電池技術(shù)發(fā)展路徑的規(guī)劃

近年來，在消費者需求及相關(guān)部門的政策法規(guī)推動下，安全、長壽命、高比能量的動力鋰電池已成為產(chǎn)業(yè)需求的主流，我國在動力鋰電池方面的規(guī)劃層層深入，新能源車動力鋰電池回收體系也正在加速成形，這意味著新能源汽車動力鋰電池市場將進入新的發(fā)展階段。

在保證安全性的前提下，提升能量密度、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品一致性，是動力鋰電池行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的話題，我國也規(guī)劃出了具體的發(fā)展路線。