新能源汽车电池技术突破_新能源汽车电池技术突破的问题

新能源汽车电池技术突破_新能源汽车电池技术突破的问题

       下面将有我来为大家聊一聊新能源汽车电池技术突破的问题，希望这个问题可以为您解答您的疑问，关于新能源汽车电池技术突破的问题我们就开始来说说。

1.新能源汽车核心技术解读

2.新能源汽车产业技术突破

3.新能源车企此番瞄准动力电池，实际上是有意直击续航里程痛点。在笔者看来，要想彻底解决“续航焦虑”

4.新能源电池发展风向标：突破锂离子的束缚，谁将是新技术主导者？

5.2021纯电动汽车有哪些技术突破？

新能源汽车核心技术解读

       新能源汽车的核心一定不是体现在自动驾驶、智能座舱、内饰屏幕，真正体验车企造车技术的是三电系统——“三电”（电池、电控、电驱动）。

       一、电池

       现阶段电池仍旧是新能源汽车整车成本占比最高的一项大约在40%左右。

       动力电池在新能源汽车上一般又称为动力蓄电池，是指为电动汽车动力系统提供能量的蓄电池，主要用于接受和存储由外置充电装置和制动能量回收装置提供的电能，并通过高压配电系统为驱动电机、电动空调压缩机、PTC 加热器等高压用电设备提供电能。?关乎到汽车的续航里程及行车安全等等诸多方面。电池的关键在电芯，电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。

       正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、三元锂、钴酸锂、锰酸锂以及镍氢电池等。

       先来了解下影响电池使用性能的几个主要参数：

       正极材料的稳定性：直接影响到电池的安全性能，乃至整车的安全性能，这也就不难解释某某品牌的电池自燃现象了。

       能量密度：电池的能量密度分为质量能量密度和体积能量密度。质量能量密度是指电池单位质量所能输出的电能。体积能量密度是指电池单位体积所能输出的电能。很显然能量密度越大，同样体积或质量的电池能够携带的电能就越多，也就是说续航里程就越大。另外还有一个功率密度，衡量的是电池的瞬间放电能力，功率密度越大，放电能力越强，车辆的瞬间加速能力越好。

       所以能量密度不够高也是目前阻碍新能源汽车发展的一个很大原因。

       目前市面上常见车型电池类型选用情况：

       通过车企对动力蓄电池的选择也可以间接反应出各车企的追求目标和发展思路，有些更加注重续航里程，有更好的续航体验；有些车企更加注重行车安全，更加注重安全第一的理念。

       目前市场主要是磷酸铁锂与三元锂之争，其他已经基本被乘用车淘汰。

       二、电机

       驱动电机是电动汽车驱动装置的核心部件，应用于各种电动汽车上。驱动电机的性能直接影响到整车性能。

       电机由三部分组成：定子、转子、壳体，电机技术的关键点在定子、转子。它承担了与新能源汽车行驶相关的所有功能。新能源汽车的电机有正转和反转，正转即为向前行驶，反转即为倒车。并且还要有很广的调速范围，在能量回收工况时可充当发电机来用。

       目前常用的驱动电机有三类：直流电机、永磁同步电机、交流感应（异步电机）电机。

       其性能差异对比如下图：

       直流电机

       直流电机应用非常广泛，上图这种相比大家都不陌生吧

       缺点在于：效率低、质量大、体积大、可靠性差。新一代电动汽车已经淘汰该电机

       感应电机

       感应电机和永磁结构是相似的，本质都是通过电磁感应原理产生电流。它们最主要的差别就在于转子，一个有磁，使用永磁材料，一个没有磁，通常使用铝或铜材料。

       感应电机抗高温性能强，环境适应性更加佳，感应电机虽然最高效率小于永磁电机，但是平均效率表现得更好。不过缺点在于感应电机不容易控制，在研发成本上是增加的，不过在原材料成本上要小于永磁电机。

       永磁电机

       永磁电机转子的磁场是由永磁体产色的，避免了因生磁导致的电能损耗，而且尺寸和质量偏小，布置相对灵活。

       缺点有高温退磁风险（考验电机散热能力），空载损耗略高。

       不过现在的一些4驱或者双电机性能取向的车型，会采用两者搭配的方式。因为四驱的电动车架构下当不需要那么高的性能时可以仅让一个电机工作但永磁同步电机由于存在永磁体空载时会产生反拖滞阻碍车辆行进异步电机没有永磁体空载时没有反拖滞，所以永磁同步电机空载损耗会高于异步电机。

       因此四驱的动力要实现近两驱的能耗就需要“同异”搭配，效率最大化。

       电动车极限的动力输出日常使用频率较低在日常行驶低负荷工况下以永磁同步电机驱动为主处于随动的状态，实现近两驱的能耗。在加速工况下双电机最大输出实现四驱的动力，可以给整车带来更好性能体验和综合能耗。

       机械传动装置：

       机械传动装置是将电机输出机械能传递给车轮的装置。因为电机一般都具有较好的调速性能，现在的机械传动装置一般都是固定速比的减速机构，不再需要变速器，没有什么技术难度，不做太多介绍。（下阶段的2/3挡电动车专用变速箱其实也取决于车企想不想做和划不划算做而已）

       目前电机和机械传动装置基本是机电集成一体化的，可以做到传动效率更高，可靠性更好，质量更轻，体积更小。

       三、电控

       电控部分基本相当于车辆的神经中枢，相当于人类的大脑，起着控制整车运行的作用。

       新能源汽车电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代，其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。同时，电控系统面临的工况相对复杂：需要能够频繁起停、加减速，低速/爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，具有大变速范围；混合动力车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。

       电控方面，对于一般的主机厂来说，真正掌握的只有整车控制器，新能源汽车整车控制器与传统汽车的整车控制器差别并不是很大，它的成熟度也比较高。

       此外，电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航里程。因此，电动汽车驱动系统在负载要求、技术性能和工作环境上有特殊要求：

       1、驱动电机要有更高的能量密度，实现轻量化、低成本，适应有限的车内空间，同时要具有能量回馈能力，降低整车能耗；

       2、驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩，以提供高启动速度、爬坡性能和高速加速性能；

       3、电控系统要有高控制精度、高动态响应速率，并同时提供高安全性和可靠性。

       电机电控系统作为新能源汽车产业链的重要一环，其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。

       目前，国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池，部分电机电控核心组件如IGBT 芯片等仍不具备完全自主生产能力，具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数!

       最后，国内绝大部分自主品牌仅掌握了整车控制器与三电集成技术，对三电零部件技术却仍是处于落后的阶段，毕竟技术不是一蹴而就的。而合资品牌方面，没有电芯是它们唯一的软肋，他们更多的通过自己设计电池组与电池管理系统，进而掌握动力电池技术弥补了这个缺陷。

       未来随着新能源汽车技术的不断进步，技术瓶颈将逐个被突破，那时的新能源汽车的续航问题，安全问题，充电问题，成本问题都不会再成为车主朋友和车企关心的问题，届时的新能源汽车也会变得更加成熟，市场占比更加广泛。

新能源汽车产业技术突破

        每年的12月都是各行各业盘点收获、展望未来的“年终总结月”， 汽车 行业同样如此。作为新能源 汽车 领导者，比亚迪以技术创新自立自强，自主开发出多项实打实的国际领先技术，比亚迪“ 科技 树”早已枝繁叶茂。在极为不平凡的2020年，这棵树又结出了哪些果实？

        刀片电池横空出世，持续引领电动化技术发展

        电动化是 汽车 发明百年来最深刻的变革，而电池安全和续航又是制约电动化发展的首要瓶颈。2020年3月，比亚迪刀片电池横空出世，不仅突破了电池能量密度与安全性的掣肘，还顺利通过了难度堪比登顶珠峰的“针刺测试”，让整个业界为之震撼。

        比亚迪从1995年白手起家，到2008年已经成为全球最大的充电电池制造商，被业界称为“电池大王”。刀片电池的诞生，凝结了比亚迪在动力电池领域近20年的研发和应用经验，集成了比亚迪全产业链的体系优势。最重要的是，刀片电池重新定义了新能源 汽车 的安全标准。

        刀片电池的革新和引领意义获得行业高度认可。在2020年9月举行的世界新能源 汽车 大会上，全国政协副主席、中国科协主席万钢亲手为“高集成刀片动力电池技术”颁发了“全球新能源 汽车 创新技术”大奖。

        首搭刀片电池的比亚迪汉EV今年7月上市以来销量节节攀升，11月销量已突破1万辆。刀片电池的成功，也引得众多 汽车 品牌与比亚迪探讨相关的合作。为提升产能，比亚迪计划在今年年底之前，在生产刀片电池的弗迪重庆工厂新建8条生产线，将年产能目标提升至20GWh以上。

        推出DM-i超级混动技术，快速推动新能源车普及

        比亚迪的新能源技术路线坚持纯电动技术和插电混动技术“两条腿走路”，绝不做“偏科生”。事实上，作为全球插混技术的开创者和领导者，比亚迪DM插电混动车型目前的累计销量已超过40万辆，是全球插混 汽车 销冠，撑起了国内插混 汽车 市场的半壁江山。

        2020年，比亚迪的插混技术同样实现了革命性突破。6月，比亚迪推出了主打“绝对性能”的DM-p技术。采用DM-p技术的汉DM、2021款唐DM都拥有零百加速4秒级的绝对性能，动力性能碾压大排量燃油车，成为同级别车型的性能标杆。

        11月，比亚迪公布了主打超低油耗的DM-i超级混动技术，与DM-p形成双平台战略布局，覆盖各种使用需求。DM-i技术核心部件骁云-插混专用1.5L高效发动机也同期发布，高达43.04%的热效率创下全球量产汽油发动机的新高度，为实现超低油耗奠定坚实基础。

        在2020广州车展上，比亚迪发布了首款搭载DM-i技术的轿车秦PLUS。与同级别车型相比，秦PLUS拥有百公里油耗3.8L、出色的驾驶平顺性等竞争优势，强大的硬核产品力将重新树立家轿技术标准，更快速地推动新能源 汽车 普及。

        提前布局下半场，打造领先的智能座舱和智能驾驶

        如果电动化是 汽车 革命的上半场，那么智能化就是下半场。从电动化到智能化，比亚迪以前瞻视野提前进行了战略布局，其打造的DiLink智能网联系统，正是其面向未来智能化 汽车 时代的入场券。

        2020年8月，比亚迪DiLink 3.0智能网联系统正式发布。新一代系统从用户体验场景出发，打通了手机端和车机端的连接，提供了手机NFC车钥匙、智能语音交互、千里眼模式、云服务智能管家等多项“黑 科技 ”，为用户打造极具实用性的智能座舱体验。

        较早前的4月，比亚迪还推出了集智能、安全与个性化于一体的DiPilot智能驾驶辅助系统。该系统开创性地引入了DiTrainer教练模式，它可根据驾驶行为、路况、天气甚至驾龄等因素评测，选择性开启辅助驾驶功能。DiLink 3.0智能网联系统和DiPilot智能驾驶辅助系统已在比亚迪汉上首搭应用，为用户带来更智慧的豪华旗舰享受。

        比亚迪在技术创新领域的不懈追求和累累成果，吸引了奔驰和丰田与其建立长期合资合作关系，实现了中国 汽车 从技术引进走向技术输出的重要转折。相信比亚迪 科技 树在2020年结下的硕果，也一定会成为比亚迪引领行业不断前行的新动力。

新能源车企此番瞄准动力电池，实际上是有意直击续航里程痛点。在笔者看来，要想彻底解决“续航焦虑”

       5月17日举行的新闻发布会上，国家发展改革委新闻发言人孟玮表示，当前，中国新能源汽车产业正面临前所未有的发展机遇，将多措并举扩大新能源汽车消费。

       今年前4个月，中国新能源汽车产销量分别达到229.1万辆和222.2万辆，同比均增长42.8%。从月度走势看，今年前4个月，新能源汽车产销量增速呈现低开高走、不断加快的态势。

       从国际市场看，1月—4月，中国新能源汽车出口34.8万辆，同比增长1.7倍。在上海外高桥港区的一处汽车滚装码头上，超过1万辆各品牌汽车等待装船出海。

       中国汽车工业协会副秘书长陈士华表示，尽管产销同比大幅增长有去年同期低基数效应的影响，但总体看，新能源汽车产业发展表现稳健，产业供给能力、供给质量不断提升，正成为稳工业重要力量。

       国家发展改革委、国家能源局近日印发《关于加快推进充电基础设施建设更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴的实施意见》，提出加快实现适宜使用新能源汽车的地区，充电站“县县全覆盖”、充电桩“乡乡全覆盖”，增强农村电网的支撑保障能力等，逐步破解农村地区购买使用新能源汽车的“堵点”“痛点”。

       业内人士认为，中国新能源汽车产业进入全面市场化的拓展期，但产业链的盈利能力、自主创新能力以及综合竞争力都需要进一步提高。工业和信息化部表示，正会同有关部门研究出台稳定汽车消费、扩大内需增长的相关政策措施。同时，加快新体系电池、汽车芯片、车用操作系统等技术突破和产业化应用，提升新能源汽车产业整体竞争力和发展质量。

新能源电池发展风向标：突破锂离子的束缚，谁将是新技术主导者？

       日前，国内新能源汽车市场一片火热，新能源车企竞相角逐动力电池技术突破，加速布局长续航电池产品。今年1月以来，蔚来汽车、上汽集团旗下智己汽车等相继宣布将推出搭载动力电池新技术的新能源车型，续航里程均有望突破1000公里。

       新能源车企此番瞄准动力电池，实际上是有意直击续航里程痛点。在笔者看来，要想彻底解决“续航焦虑”还需对症下药，动力电池作为新能源汽车的核心部件决定着汽车的续航能力，加大动力电池技术研发和专利布局可谓是根治“续航焦虑”的一剂良方。

       当前，我国市面上的新能源汽车大多以锂电池为动力来源。尽管相关技术攻关有序开展，但总体看，锂电池技术并未取得突破性进展，锂电池在实践中仍存在安全性能差、续航里程短等弊端，无法彻底解决当前新能源汽车行业的技术短板。

       面对日益旺盛的市场需求，改进锂电池技术是绝大多数企业提升续航里程的最优解。以广汽埃安为例,该公司近年来围绕锂电池电芯技术、电池材料等积极开展技术研发和专利布局。基于多件核心专利，其今年1月发布的硅负极电池有望实现搭载车型续航里程达1000公里，为其布局长续航汽车市场注入动力。

       在行业亟待转型升级的当下，固态电池、氢燃料电池等电池新技术的诞生，正是新能源车企在电池材料、电池燃料等方面开展的有益尝试。与传统锂电池技术相比，新技术在安全性能、续航能力等方面具有无法比拟的优势，但要实现大规模商用，还需跨越制备工艺复杂、制备成本高等多道难关。

       加大固态电池、氢燃料电池等新型电池技术研发和专利布局，是企业加快产业布局的“决胜法宝”。作为较早研发固态电池的国内车企，比亚迪日前在固态电池的正极材料和制备技术等方面取得技术突破，相关专利也已获得授权，为其占据市场优势地位创造了条件。

       纵观蒸蒸日上的新能源汽车行业，克服“续航焦虑”、推动技术创新仍是新能源车企未来发展中的重要命题。相信只要紧握技术研发和专利布局这一关键环节，对症下药解难题，脚踏实地促创新，我国新能源汽车品牌定能在日趋激烈的市场竞争中突出重围、占得先机

2021纯电动汽车有哪些技术突破？

       现在所有制造新能源车型的汽车制造商都在寻找相同的“圣杯”，一个可以续航将近500公里、充电只需10分钟、不需要庞大的加热冷却系统、循环超过800次（将近40万公里）仍能保持80%充电能力，更重要的是不容易自燃，这是固态电池发展的前景。那么，丰田将为大家带来好消息，官宣明年将准备发布一款上述场景的全新固态电池组原型车。

       你可能不信，但请不要关闭页面，角师傅将所知道的消息与大家分享。

       目前，续航里程和充电时间是电动车发展之路上的最大阻隔，尽管10分钟充电速度还是要比燃油车加油时间多得多，但至少比现在“一个对时充”要快太多了。在这场没有硝烟的战争中，丰田并不是一个人在战斗。就在上周，大众官宣与美国加州QuantumScape公司合作开发出一套全新固态电池，因此大众为其很砸了2亿美元。

       丰田这次和松下合作，目前他们手握超过1000项固态电池的技术专利。日产表示自己也在研发固态电池，并宣称将在2028年带来一款“非模拟”车辆。目前，丰田主要的动作是在氢动力上，下一步他们将推出全新升级款氢动力?Mirai。与此同时，日产也将推出旗下首款纯电SUV——Ariya。

       从目前来看，无论是丰田，还是日产，他们背后都有日本政府支撑着。据统计，日本政府目前正组建一个超过2万亿日元专项基金，用于支持脱碳技术。其中很大一部分用于支持新固态电池组的研发。目前日本两家大型矿业石油公司，三井物产与出光兴产正在建设生产固态电解质的基础设施。

       日本目前正在与时间赛跑，赶在中国、韩国之前推出性能优于现有锂离子电池组的全新一代固态电池组。三星已经宣布研发出一种使用银碳替代锂离子的固态电池组，这款原型固态电池组容量只有现有锂电池组的一般，但续航能力已经超过了500英里（800公里）。

       中国方面，工信部颁布的《中国制造2025》指明：“到2025年、?2030年，我国动力电池单体能量密度分别需达到400Wh/kg、500Wh/kg。”?指标分别对应当前乘用车动力电池单体平均水平170Wh/kg的2-3倍。

       我国正位于第二代向第三代锂电发展的过程中。正极材料的选择上，我国已由磷酸铁锂转向三元，并逐渐向高镍三元发展。负极材料当前产业化仍集中于石墨材料，未来也在向硅碳负极进行过渡。

       写在最后：

       全新一代固态电池组竞赛已经吹响，丰田宣布计划在2021年生产搭载新一代固态电池组的原型车。因此，我们已经知晓全球汽车制造商未来主导研发技术方向在哪里了。

       本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

       在很多方面纯电动汽车技术都取得了突破：

       1、获评前沿技术的技术为：新能源汽车用超级铜线

       2、 基于AI算法的电池热失控云端预警技术

       3.、无线智能网格网络的电池管理系统

       4.、高转矩密度重载电动轮系统关键技术

       5、 高效质子交换膜电解制氢技术

       6、获评创新技术的所属企业与具体技术为：中国第一汽车集团有限公司的超高性能永磁同步电驱系统关键技术

       7、中国汽车技术研究中心有限公司的动力电池热失控热扩散测试技术

       8、 特斯拉公司的优化热源的电动汽车热泵技术

       9、宁德时代新能源科技股份有限公司的多功能复合集流体技术

       10、华为技术有限公司的大阵列高分辨毫米波雷达

       11、地平线公司的基于高效能AI芯片的车载智能交互解决方案

       12、蜂巢能源科技有限公司的动力电池正极材料无钴突破性技术

       13、特来电新能源股份有限公司的面向电动汽车超大规模接入的充电网技术

       14、上海氢晨新能源科技有限公司的重型商用车大功率金属极板燃料电池电堆技术

       “全球新能源汽车前沿及创新技术”是首个面向全球新能源汽车技术领域的评选，评选工作由28位国内外在新能源汽车整车、关键零部件及材料等科技创新领域有重要建树、学术上有较深造诣的科学家及知名专家组成的世界新能源汽车大会科技委员会具体负责。该评选是世界新能源汽车大会的重要同期活动，旨在准确把握全球新能源汽车在前沿技术研究及创新技术应用方面的最新进展，促进国内外关键技术的合作与交流，引导新能源汽车核心技术的加速突破。评选结果在每年的世界新能源汽车大会上向全球发布，此前2019年、2020年连续两年举办，受到了行业内外的高度关注。

       好了，今天关于“新能源汽车电池技术突破”的探讨就到这里了。希望大家能够对“新能源汽车电池技术突破”有更深入的认识，并且从我的回答中得到一些帮助。