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CNT高能电池及电动汽车项目可行性研究报告(年产20万辆)

CNT高能电池及电动汽车项目可行性研究报告(年产20万辆)
CNT高能电池及电动汽车项目可行性研究报告(年产20万辆)

C N T纳米碳纤素动力电池及纯电动汽车产业化基地项目

中星汽车制造公司

二〇一四年六月十日

项目名称:CNT纳米碳纤素动力电池及纯电动汽车产业化基地项目研发单位:深圳中星汽车制造公司

项目负责:牛锡贤

项目摘要

一、项目公司

深圳中星汽车制造公司创立于1988年7月5日,多次取得中国和世界发明专利,多次代表中国政府出席世界电动汽车大会参展并获奖,是中国第一台电动汽车的设计、生产单位,先后研制出了十三代电动汽车和世界上最先进的CNT 纳米碳纤素动力高能电池。其技术发明人、技术持有人牛锡贤先生曾受到李鹏、温家宝、李克強三位总理及田纪云、邹家华、刘延东等多位副总理的接见,邹家华副总理还亲自驾驶其制造的电动跑车行驶了47公里。

二、项目生产方案

1、CNT纳米碳纤素材料年产能:3870吨。

2、CNT纳米碳纤素动力电池年产能:1800万块。

3、纯电动轿车年产能:20万辆。

三、关键技术优势

环保优势:纳米碳纤素电池其极板的材料为纳米碳,并采用有机电解液,其对环境几乎是无污染。

电池容量优势:纳米碳纤素电池采用2000平米—2800平米/g的微孔纳米材料,增大了表面积比,使电池的容量为一般电池的7—10倍。用在电动轿车、大巴上的主要有200、500AH的动力电池,体积比功率512Wh/L,质量比能量237Wh/kg,电池从-25℃~+65℃的环境温度下能正常工作,可使电动轿车和电动大巴的最大行驶里程达500公里和460公里以上。

性能优势:纳米碳纤素动力电池寿命长,最高使用可达10年以上,采用导电性很强的超轻材料,其重量轻。增大极板表面积后,采用物理充电法,大大提高了充电速度。

CNT电池与Li-iON电池比较:

锂离子电池已问世十多年,通过市场应用,突出主要问题有:安全性能差:由于锂离子电池效率只有80%左右,20%变成热量。沸点大于摄氏120度就易爆炸;锂离子电池成本高,比能量低,可充电次数少,充电时间长,容量严重下降,使用周期短,加大使用成本,且目前中国研发水平其电池容量行驶里程均在150公里左右,难于满足客户续航里程的要求。

而CNT纳米碳纤素电池其衰减率不足百分之一,而寿命最高可达10年以上,行驶里程已经达到了500公里以上,电动大巴达到460公里以上。增大极板表面积后,采用物理充电法,减少了电化学电池的反应时间,电荷直接快速聚集到极板表面,因而大大提高了充电速度,使充电时间减少到3小时,最短仅为20--30分钟。CNT电池的粒子比一般微米级石墨材料小10-3量级,表面比是锂离子电池的70倍。重量比锂电池轻2倍,成本仅为锂电池的1/2,因而在价格上占据明显的优势。

四、项目投资总额

本项目计划投资总额132亿元,其中建设投资72亿元,流动资金投资60亿元。

五、经济及社会效益

年产值380亿元人民币,年利润351,495 万元,年增值税,城市维护建设税,教育费附加税、所得税266,765万元。

项目的建设加快我国能源结构调整,有利于我国环境保护,有利于建设资源节约型、环境友好型社会。该项目可直接提供了9000多个以上的工作岗位,年工资额39,377万元,对促进地方就业拉动地方经济极为有利。

引言

“十二五”期间,中国把新能源汽车产业列入了国家重点支持的七大战略产业之一,同时各地政府也纷纷制定了鼓励和支持新能源汽车产业发展的政策。去年四月份,国务院通过了《节能与新能源汽车发展规划(2012-2020)》,今年9月下发了《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知(财建〔2013〕551号)》,并且不断出台相关的利好政策。

中星汽车制造有限公司创立于1988年7月5日,多次取得世界和中国的发明专利,多次代表中国政府出席世界电动汽车大会参展并获奖,是中国第一台电动汽车的设计、生产单位,先后研制出了十三代电动汽车。

新能源汽车是国家未来的主导发展方向,而此项领域以电池核心技术的突破最为关键。所以研发具有市场竞争力及国际领先的电池技术是各大汽车公司的重要目标,但始终步伐缓慢。中星公司经过多年研究,成功开发出一种大功率、大容量、体积小的CNT纳米碳纤素动力电池,作为该电池的主要原材料之一的纳米碳纤素,其原材料在中国有着丰富的贮藏量。CNT纳米碳纤素动力电池通过国家863高科技项目的重点攻关项目验收,与之相关的电池原材料也都得到大力发展,并形成了一定的体系。在此基础之上研发国际顶尖技术的CNT 纳米碳纤素动力电池已完全实现,目前当下已具备了产业化的基础条件。

“CNT纳米碳纤素电池”的核心技术和产品为世界储能技术及其相关应用领域提供了现实可行的全方面支持。具备了无污染、大容量、高性能的等诸多优势,在众多领域开辟了巨大的应用市场,可在汽车、航天、航空、航海、电力、通信、计算机等领域广泛运用并可逐步替代传统电池。在国际、国内市场上具有无可争辩的竞争优势。

随着国际油价的不断上涨和汽车保有量的连续增加,中国正面临着能源和环保的双重压力,发展新能源汽车已经成为一个必然选择。

目录

第一章项目概况 (8)

一、可行性研究的依据和范围 (8)

二、可行性研究的内容概要 (9)

三、产品方案和生产规模 (9)

四、投资总额 (9)

五、建设周期 (9)

六、主要经济指标 (9)

七、经济及社会效益 (10)

八、技术水平及预期目标 (10)

九、项目总体评价 (10)

第二章项目公司概况 (11)

一、项目公司沿革 (11)

二、项目主要负责人 (12)

三、技术团队 (12)

四、项目的技术基础 (13)

第三章项目实施的背景和意义 (27)

一、市场分析 (27)

二、项目实施的必要性 (30)

三、项目竞争分析 (33)

第四章 CNT纳米碳纤素动力电池主要技术特点 (35)

一、技术、工艺与设备方案 (36)

二、主要原辅材料供应 (37)

三、历代电池技术参数比较 (38)

四、CNT电池与Li-iON电池比较 (38)

五、极板结构 (38)

六、CNT电池的设计特点 (39)

七、三款主流电动汽车参数对比表 (39)

第五章 CNT纳米碳纤素动力电池应用领域 (40)

一、纯电动汽车产业 (40)

二、电子产品 (40)

三、国防高科技产业 (40)

四、环保问题 (40)

五、化工、冶金行业 (41)

六、CNT纳米碳纤素动力电池在汽车上的应用举例 (41)

第六章项目实施 (43)

一、生产任务及纲领 (43)

二、工作制度和年时基数 (43)

三、工厂组成和面积 (44)

四、工艺方案 (49)

五、运输、仓储 (51)

六、土木工程 (52)

七、环保、消防安全和卫生 (53)

八、投资估算 (53)

九、经济分析 (55)

十一、环境污染防治 (56)

十二、建设工期和进度安装 (57)

十三、项目推广 (59)

第七章结论和建议 (59)

一、结论 (59)

二、建议 (60)

附件 (61)

附件:《CNT电池产品规格书》 (61)

第一章项目概况

项目名称:《CNT纳米碳纤素动力电池及纯电动汽车产业化基地项目》

项目主要承办单位:中星汽车制造公司

承办单位法人代表:牛锡贤

承办单位注册地址:广东省深圳市

一、可行性研究的依据和范围

(一)可行性研究依据

1、当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录。

2、《中华人民共和国可再生能源法》。

3、《新能源汽车产业发展专项规划纲要》。

4、与项目有关的国家法律、法规。如环境保护法、消防法、节约能源法等。

5、当前企业的基本情况与企业发展的总体规划。

6、《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》。

7、国家光电源监督检验中心(上海)、国家食品质量监督检验中心(上海)对超级纳米碳纤素电池(检验报告)

8、上海市质量监督检测研究所《检验报告》(编号W040500291,W08144W50057)扫描件;

9、信息产业部天津十八所《常规试验报告》

10、北方汽车质量监督检验鉴定试验所《十三项指标测试结果报告》

11、美国、欧洲对《CNT纳米碳纤素动力电池专有技术评估报告书》价值16.8亿欧元和13.3亿美元

12、国家计委、建设部联合制定的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版);

13、中华人民共和国《工业建筑设计规范》;

14、中华人民共和国《建筑设计防火规范》;

(二)可行性研究范围

1、根据国家产业政策,分析项目建设的必要性。

2、以市场为导向,以产品为龙头,对产品市场需求进行分析预测。

3、结合产业发展方向和企业自身情况,研究项目建设方案

4、认真贯彻执行环境保护、职业安全和卫生、消防、节约能源和合理利

用能源等有关的法律、法规,进行“三同时”可行性研究。

5、估算项目投资额、确定资金来源和偿还方式、对本次项目建设的财务活动、经济效益、社会效益进行可行性分析和评价。

二、可行性研究的内容概要

为加快推进新能源汽车研发和产业化进程,提升汽车产业综合竞争力,实现汽车产业可持续发展,投资方经长期慎重考察,认为纯电动汽车行业是朝阳行业,市场和利润空间都很大,因此拟考虑投产,主要从事电动汽车的研发和生产,动力高能电池、电动机、控制器、电池平衡器、充电器、充电站,电动汽车出租、电动汽车进出口等业务。

三、产品方案和生产规模

生产方案

1、CNT纳米碳纤素材料年产能:3870吨。

2、生产3.7V,200AH CNT纳米碳纤素动力高能电池。生产规模年产1800万块。满足 20 万辆纯电动轿车所需。

扩产目标:

1、生产3.7V,500AH CNT纳米碳纤素动力电池。主要用于电动大巴。

2、生产3.7V,1000AH、2000AH、3000AH三种CNT纳米碳纤素动力高能电池。主要用于储能。

四、投资总额

本项目计划投资总额132亿元,其中固定资产投资72亿元,流动资金投资60亿元。

五、建设周期

本项目建设期为18个月。

工程18个月,计划从2014 年7 月起至201 5 年12 月项目竣工、验收、投产,主要内容为20万辆纯电动轿车及电池的生产。

六、主要经济指标

项目主要经济指标如下:

七、经济及社会效益

本产业化项目建成年产20万辆电动轿车规模,项目总投资为132亿元,年产值达到380亿元人民币,利润351,495万元,增值税,城市维护建设税,教育费附加税、所得税266,765万元。具有技术领先,投资回报率高,回收期短,抗风险能力强的优势。项目的建设加快我国能源结构调整,有利于我国环境保护,有利于建设资源节约型、环境友好型社会,有利于经济社会的可持续发展。同时该项目可直接提供了9000多个以上的工作岗位,年工资额39,377万元,对促进地方就业拉动地方经济极为有利。

八、技术水平及预期目标

项目生产中实行了高一致率、高产出率的工艺技术,关键生产设备全进口,属当前国际先进水平。拟投产动力高能电池的能量密度及寿命等电池核心指标显著高于国内外同类产品。

CNT纳米碳纤素电池突破了电动汽车的技术瓶颈,CNT电池的能量密度及寿命等电池核心指标显著高于国内外同类产品,完全满足电动轿车和电动大巴一次充电行驶320-650公里的需要,具有安全性好、重量轻、体积小、比能量高、价格低、材料来源完全自备等优点,以及很强的竞争能力,该技术是中星的自主知识产权,在国际上处于领先地位。采用平板设计无引线方式连接。安装方便,运行安全。

九、项目总体评价

1、本项目符合《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》。

2、通过可行性研究分析,本项目符合国家的产业政策,符合当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术,具有良好的社会效益和经济效益,建设条件基本具备,项目可行。

3、本项目技术领先,投资少,投产后即可获利,由各项财务指标可以看出投资回报率高,回收期短。

4、本项目是目前世界上最先进的CNT碳纤素纳米电池技术,属于环保类高新技术项目,技术密集型、知识经济型产品,属高附加值、高效益项目,在技术上是成熟的、可靠的、先进的,市场空间巨大,在经济上具有很强的生命力,项目具有完全的可行性。

第二章项目公司概况

一、项目公司沿革

1988年7月5日注册资本5000万元,成立深圳中星汽车制造公司;

1988年7月5日-1993年3月成立深圳三星技研公司;

1986年12月31日发明中国第一台电动轿车;

1990年代表中国出席第十届国际电动汽车大会;

1991年12月2日在深圳发明的开座开蓬跑车引起世界轰动;

1992年代表中国出席第十一届国际电动车大会;

1993年-1997年成立深圳中星汽车制造公司;

1993年6月5日取得国家级汽车制造权,批量生产电动汽车;

1993年10月20日通过中国汽车工业总公司电动汽车技术论证;

1994年12月6日收购兼并《现代电子公司》;

1995年9月28日经深圳市政府批准公司牵头组建宝安深圳汽车城;

1996年成功生产电动轿车数百辆;

1997年12月初步成功确定CNT材料,用于高能电池上;

1997年成立美国斯帕克高科技公司,研发CNT电池;

1998年9月采用物理法充电,化学法放电,采用纳米CNT材料,研制电池取利重大突破;

1999年2月8日奠定CNT 电池化学符号及基础理论,并确定有机电解液用于电池上,进行冷冻固化;

2000年4月28日研制成功世界上第一只200AH CNT电池;

2002年5月1日研制成功2000AH CNT电池;

2005年开始小批量试制生产CNT电池;

2006年CNT电池用于电动摩托车;

2007年CNT电池用于微型电动汽车;

2008年CNT电池用于电动汽车一次充电363公里;

2009年和起亚公司合作生产塞拉图电动汽车;一次充电530KM;

2010年和江淮汽车成功进行和悦汽车试验;一次充电453KM;

2010年开发成功世界第8代电池;

2010年参加世界电动车大会,电动汽车被评第1名;

2011年参加世界电动车大会,CNT动力电池被评第1明;

2012年获北京科博会,中国电动汽车先锋奖;

2012年中国电源设计大奖,最佳节能奖。

二、项目主要负责人

牛锡贤先生毕业于青岛工业大学,中国科学院研究生院研究生,先后担任青岛仪表厂技术厂长,青岛电机厂厂长,84年在深圳市政府工作,88年-91年任深圳三星技术研发公司总经理。现在是上海中星电动车科技有限公司、深圳中星汽车制造公司、美国spark公司、青岛CNT电池有限公司总裁。

牛锡贤先生多年来获得多项发明及专利,主要有:

中国第一台电火花机床发明(1970年);

中国电切割机床发明(1971年);

世界上第一台直线发电机发明(1990年);

固体立体存储器发明;

中国第一台电动汽车发明;

世界上第一只CNT电池发明;

2004年获得中国发明专利(专利号:ZL 02 02110117 5和ZL 022133305);

2004年获得电动车专利(专利号:86108851和86108959);

2006年曾获得美国专利(专利名称:Active carbon-based nanotube battery,专利号:US 7, 018, 742 B2)。

三、技术团队

牛锡贤:电动车专家,主体设计总工程师,中国电动汽车基础理论奠基人。多项专利发明人,对电子技术、汽车、电机、电池具有很深的研究,CNT 纳米碳纤素电池发明人。

Mark:(美国)美国斯帕科高科技公司股东,毕业于麻雀理工大学博士,主要研究方向纳米材料,高碳材料。

邢光宇:spark Hi-tecH (U.S.A)Inc,博士,主要研究方向,隔膜,光能电池,光电技术。

刘昌炎:教授,中国科学院,国家级电池专家,科技部电池组组长,现任研究员。电动汽车课题组成员。

罗桥年:高组工程师,教授,中国原子弹时钟发明人,主要研究方向:锌空气电池。

李振江:博士,研究生导师,主要研究方向,纳米材料,碳化硅材料。

陈卫详:博士,主要研究方向纳米材料,超级电容器,电池,气动车。

林立鹤:高级工程师,教授,发明家,主要研究方向,高科技电池,气动发动机,电动船,电动汽车。

王晓峰:高级工程师,主要研究方向,聚合物电池,工艺,生产,管理,

电池结构等。

陈崇光:(美)高能物理学家,原子学发明人之一,相对论,聚变原理,主要研究方向,原子高能聚变。

高学峰:博士,日本SONY公司留学,电化学专家,主要研究方向,锂电池。

吴宇平:博士,西德留学、化学材料专家,主要研究方向,纳米材料、导电材料、电池材料。

田长庚:硕士、副教授、电池材料、电解液

王斌:长春汽车设计院副院长,高级工程师、汽车规划总工程师、中星汽车公司副总工程师。主要贡献:设计一汽大众、南汽、济汽、天汽、吉林汽车厂设计师。

四、项目的技术基础

(一)成果来源及知识产权情况

中星CNT纳米碳纤素动力电池是牛锡贤先生经过近30年研究开发成功的大功率、大容量动力电池。

中国发明专利(专利号:ZL 02 02110117 5和ZL 022133305);

美国专利(专利名称:Active carbon-based nanotube battery,专利号:US 7, 018, 742 B2)

中国电源设计最佳节能奖

(二)产品研发及鉴定情况

提供的技术资料、上海市产品质量检验所,上海市质量监督检验技术研究所,国家电光源监督检验中心(上海),国家食品质量监督检验中心(上海)对超级纳米碳纤素电池的《检验报告》(编号W040500291,W08144W50057)。送检样品在-25度到+65度范围内,充放电稳定。(请参考以下检验报告)

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程

电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 规范性引用文件(其中的一部分) 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db 交变湿热(12h+12h循环)(IEC 60068-2-30:2005,IDT) GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV)GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV)GB/T 19596-2004 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 术语和定义 1.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置,必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注:蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制,或者通过蓄电池控制单元控制。 1.2 蓄电池控制单元 battery control unit (BCU) 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数,并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。 1.3 1 / 20

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级: 姓名: 学号:

摘要:对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究,并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词:电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大,电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种: (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电,充电时间通常为6~10 h,慢充方式一般利用晚间进行充电,充电时可以采用晚间低谷电价,有利于降低充电成本,但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源,通过车载充电器对电动汽车进行充电,车载充电器可采用国标三口插座,基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电,以较大直流电流在20 min 至1 h 内,为电动汽车提供短时充电服务,快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题,但是对电池寿命有影响,因电流较大,对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流,充电时间短(约1 h)。目前,这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准,也没有国际标准,已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定,世界各国都在积极争夺标准的制订权,各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品,抢占市场、提高占有率,试图使多数充电站不得不采用其充电设备,从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5~10 min。快换方式最为便捷,但是需要电动汽车和车载电池实现标准化,而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电,更换电池时间较短,但要求电池的外形、容量等参数完全统一,同时,还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

电动汽车动力蓄电池尺寸相关标准

一、电动汽车用动力蓄电池标准尺寸 1.圆柱形电池单体 序号N1N2 118±2.0mm65±2.0mm 221±2.0mm70±2.0mm 326±2.0mm65±2.0mm/70±2.0mm 432±2.0mm70±2.0mm/134±5.0mm 2.方形电池单体

序号N1N2N3 120±2.0mm65±2.0mm138±5.0mm 2(20/27)±2.0mm70±2.0mm(107/120/130)±5.0mm 3(12/20)±2.0mm100±5.0mm(140/310)±5.0mm 4(12/20)±2.0mm120±5.0mm(80/85)±2.0mm 527±2.0mm135±5.0mm(192/214)±5.0mm 6(20/27/40/53/57/7 9/86)±2.0mm 148±5.0mm(91/95/98)±2.0mm/ (129/200/396)±5.0mm 7(12/20/32/40/45/4 8/53/71)±2.0mm 173±5.0mm85±2.0mm/ (110/125/137/149/166/184/ 200)±5.0mm 8(32/53)±2.0mm217±5.0mm98±2.0mm 注:考虑整车布置的需要,推荐方形电池极柱高度不超过10mm 3.电池模组 序号N1N2N3 1211~515mm141mm211/235mm 2252~590mm151mm108/119/130/141mm 3157mm159mm269mm 4285~793mm178mm130/163/177/200/216/240/255/265mm 5270~793mm190mm47/90/110/140/197/225/250mm 6191/590mm220mm108/294mm 7547mm226mm144mm 8269~319mm234mm85/297mm 9280mm325mm207mm

燃料电池电动汽车可行性报告

燃料电池汽车市场可行性分析报告 (长安大学信息工程学院2004级高继) 燃料电池是一种把储存在燃料和氧化剂中的化学能,等温地按电化学原理转化为电能的能量转换装置。燃料电池是由含催化剂的阳极、阴极和离子导电的电解质构成。燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路,产生电能而驱动负载工作。燃料电池与常规电池不同在于,它工作时需要连续不断地向电池内输入燃料和氧化剂通过电化学反应生成水,并释放出电能;只要保持燃料供应,电池就会不断工作提供电能。 燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种,在车身、动力传动系统、控制系统等方面,燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同,主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。 直接供氢的FCEV推广普及的关键是纯氢的供应和储存。为了保证直接供氢的FCEV用氢的需要,必须建造氢站,这就增大了直接供氢的FCEV商品化和推广普及的难度,因此,世界上各大汽车公司纷纷推出了通过燃料重整反应制取氢气的技术,可使用多种碳氢燃料,包括醇类燃料、天然气等。目前,通过重整反应利用甲醇制取氢气的技术已十分成熟,甲醇为液体燃料,携带方便,提高了燃料电池电动汽车的续驶里程,且燃料能量的利用率可达70%-90%,大大高于热力发动机的效率。 福特汽车公司的21世纪绿色汽车的开发计划中,FCEV作为开发研究重点,其推出的P2000HFC试验车即为直接供氢的FCEV,福特公司也有利用甲醇进行改质产生氢气的技术。目前,福特公司与石油公司摩比尔一起开发更具实际意义的车载汽油改质氢燃料电池车(FCEV)。从基础设施建设和社会使用环境上看,汽油改质型比甲醇改质型更为有利。新开发的汽油改质器与以往的相比,质量和体积都缩减了30%左右,从而提供了车载性,实现了与汽油相媲美的包装效率,对汽油改质氢FCEV的早日实用化及FCEV的普及推广具有重要意义。 由于它不经历热机过程,不受热力循环限制,故能量转换效率高,燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率已达60%~80%,是普通内燃机热效率的2—3倍。现在应用于电动汽车中的燃料电池是一种被称为质于交换膜燃料电池(PEMFC),它以纯氢为燃料,以空气成龙为氧化剂。在1993年加拿大温哥华科技展览会上,加拿大的BALLABC公司推出了世界上第一辆以PEMFC电池为动力的电动公共汽车。载客20人,可行驶160km/h,最高速度72.2km/h。德国奔驰汽车公司也研制了以PEMFC电池为动力的电动汽车。生成物是水,不污染环境,缺点是造价太高,目前仅燃料电池的价格就要25000美元。 一、美国对燃料电池汽车的优惠政策 1999年10月克林顿总统签署清洁空气法,严格规定了汽车排放的标准,同月加州政府也有了新的规定,即要求汽车制造商在加州销售的车辆中百分之二必须是零排放车辆。2001年8月2日,美国议院代表批准了2001年美国未来能源保证法案。这项立法的目的是使美国到2012年后对外国能源的依赖由56% 降到45%,从伊拉克进口的石油由700,000桶/天减

电动汽车用铅酸电池、镍氢电池和锂电池的对比分析(圣阳电源)

电动汽车用铅酸电池、镍氢电池和锂电池的对比分析 山东圣阳电源高海洋 随着科学技术的提高和制造水平的进步,电源技术也在新一代技术变革中不断提高,面对如今新能源电动汽车对动力电源的迫切需求,现阶段似乎哪一种动力电池都不能完全适合作为动力源用在电动汽车上。 目前来说,电动汽车上普遍采用的动力电池有三种:铅酸电池、锂电池以及镍氢电池。比较这三类动力性蓄电池就需要从两方面分析比对:一个是比能量,另一个是比功率,简单说,就是指电池的可持久性和力量大小。比能量高的蓄电池可以长时间工作,持续的能量较多,里程长;比功率高的蓄电池,速度快,力量大,可以保证汽车的加速性能。下面从这两方面对这三类动力蓄电池进行对比分析: 铅酸电池 作为目前电动汽车使用最广泛的蓄电池,在国内已经生产的电动汽车上,使用比例占到90%,这主要得益于其优点:技术较为成熟,比功率较大,循环寿命可达800~1000次,且成本低。不过,铅酸电池缺点也较明显,那就是比能量很低,仅为40W·h/kg左右,快速充电技术也尚未成熟(一般慢充都在8小时以上),而且污染严重,受到环保制约。 锂离子电池 相对来讲,其比能量和比功率都很高,可达150W·h/kg和1600W/kg,循环寿命长,约1200次,且充电时间较短,为2~4h,使用电压可达到4V,安全性相对较好。但锂离子电池缺点在于其价格较高、快速充放电性能差、过充和过放电保护性差,影响了其应用和发展的空间。 镍氢蓄电池 其的优点是比能量和比功率都相对中等,快速充电能力较好,15分钟可充满容量的40%~80%,适宜温度范围宽。但镍氢蓄电池循环使用寿命较短,为600次,价格昂贵,只有期待大批量生产,才有望降低成本。 结语 显而易见,比能量高、比功率大、价格便宜、易于维护的动力蓄电池才是电动汽车动力源的首选,从上面分析可以得知,每种蓄电池都存在这样或那样的问题。总体来看,现在的动力电池比能量都较低,以三种电池中性能最好的锂电池为例,在能量密度上,它与达到10000~12000W·h/kg的汽油相比还相差甚远,仔细计算,1L汽油约重0.742kg,按车载50L 计算,就是满载37.1kg的汽油,约相当于2968~3091kg锂电池所含有的电量,如果将汽油机较低的效率计算进去,两者之间也有约50倍的差距。所以现在电动汽车上安装的蓄电池数百公斤重,再加上高昂的价格,电动汽车形成高价格门槛便成为必然。 另外,不同类型电动汽车对电池的要求也不一样,纯电动汽车(PEV)由于只有电池驱动,所以需要较高的比能量,而在一般混合动力汽车(HEV)中,电池往往担任制动能量回收、辅助起步加速的作用,因而对电池的比功率要求苛刻,所以说要针对不同车型需求来设计作为动力源的动力蓄电池,现阶段还没有完美的设计方法。 2012.09.04

电动汽车用动力蓄电池技术要求及试验方法

《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展,提高电动客车安全技术水平,落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求,全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”(以下简称工作组),系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 (1)GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项(计划号20160968-Q-339),2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组,启动了强标制定工作,并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 (2) 2017年2月-3月,基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》(工信部装[2016]377号,以下简称《条件》)的工作基础,工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 (3) 2017年4月18日,工作组在重庆组织召开标准制定讨论会,会议对《条件》制定情况进行了回顾,对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果,针对共性问题形成了专项征求意见表。 (4) 2017年5月-6月,工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 (5) 2017年6月6日,在株洲召开工作组会议,会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 (6)2017年6月-10月,工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标

燃料电池电动汽车发展现状与前景

燃料电池电动汽车发展现状与前景 随着社会的进步和人员移动性增强,全球汽车需求 量快速增长,迄今世界上的汽车保有量达到创纪录的10 亿 辆以上且还在不断大幅增长,使得基于传统的内燃机 Internal Combustion Engine ,ICE )汽车的轻量化与节能减排等技术进步难以降低汽车燃料的消耗和减少污染物的排放。2020 年之前温室气体(Greenhouse Gas ,GHG) 排放在1990 年水平基础上下降20% 的任务日益艰巨。如果再不采取有效措施,公路交通运输车辆的GHG 温室气体排放将会持续不断增长。通过研讨纯电动汽车( Battery Electric Vehicle ,BEV )、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle HEV )、或燃料电池电动汽车( Fuel Cell Vehicles ,FCVs ; Fuel Cell Electric Vehicles ,FCEVs )等多种类型的电动汽车( Electric Vehicle ,EV )技术[3-5]有望明确实现节能减排 的理想途径。自1966 年通用汽车推出了世界上第1 款燃料电池电动汽车GMC Electrovan ,尤其是本田在1999 年推出了世界上第1 台商用的燃料电池电动汽车FCX-V4 以来,世界上EV 电动汽车型号不断丰富和租赁销售量明显增长,太、北美和欧洲成长为全球EV 电动汽车重要的新车研发制造和租赁销售市场,2014 年全世界的EV 电动汽车销售量达到34.6 万辆以上,年增长率达到86% 。

燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电装置,近年来 得到国内外高度重视,成为最被看好的可用于替代汽油和柴 油等传统的 ICE 内燃机发动机技术的先进新能源汽车技术。 日本政府希望其到 2020 年的 FCVs 燃料电池汽车销量达到 500 万辆,再通过 10 年的研发推广实现全面普及 FCVs 燃 料电池汽车。 美国政府在 2003 年投入 12 亿美元大力推进氢 技术和燃料电池技术,其中重要项目之一就是美国能源部 Department of Energy , DOE )在北加州、南加州、密歇 展的氢技术和基础实施验证与示范综合工程,吸引了 Hyundai-Kia/Chevron 、 DaimlerChrysler/BP 、 Ford/BP 和 GM/Shell 等多家汽车制造 /能源供应商参与。 美国能源部大力推进氢经济和燃料电池技术,尤其是商 业化推广应用方面取得显著进展,比如目前高容量和低容量 燃料电池制造成本分别为 55 美元 /kW 和 280 美元 /kW[6] , 汽车燃料电池 2014 年的制造成本自 2006 年下降 50% 并自 2008 年以来进一步下降 30% 以上(基于高容量电池制造) 这必将带动创造工作岗位、投资机会和可持续、安全的能源 供应。为了在 2020 年前争取把欧盟建立成一个具有全球领 先水平的燃料电池 (Fuel Cell ,FC )系统和氢能源 (Hydrogen Energy ,HE ) 经济的巨大市场,欧盟高度重视燃料电池技术 和氢能源技术并把之视作能源领域的战略高新技术大力推 根州东南部、大西洋区中部和佛罗里达州中部等 5 个区域开 f It 步

电动汽车用动力电池

电动汽车用动力电池 摘要 能源危机和环境恶化已成为传统汽车发展的最大障碍,而发展电动汽车能够很好的解决这些问题.电动汽车不仅能够减少燃油消耗,提高经济性,而且还能降低尾气的排放,提高环境质量.电动汽车的关键技术之一是动力电池,动力电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本,另一方面决定着电动汽车的动力性和续驶里程,这2个方面也是电动汽车与传统的燃油汽车竞争的关键所在.能否开发出性价比高的动力电池对电动汽车的未来发展具有至关重要的作用. 关键词:铅酸蓄电池,正负极板,电极,电解液,电子等等。 前言 电池是电动汽车的动力源,是能量的储存装置,也是目前制约电动汽车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键是开发比能高,比功率大,使用寿命长,成本低的电池...... 电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池,物理电池和生物电池三大类。在三大电池当中化学电池又分为:原电池,蓄电池,燃料电池和储备电池,从化石燃料向可再生能源转换的能源革命中蓄电池所起的作用非常大,政府民间都在大力进行研发。物理电池是利用大自然的能量来吸附储存,有太阳能电池,超级电容器,飞轮电池等等。生物电池是利用生物化学反应发电的电池,如微生物电池,酶电池,生物太阳能电池等。 电动汽车用动力电池的性能指标主要是:电压,容量,内阻,能量,功率,输出功率,自放电率,使用寿命等,根据电池种类不同,其性能指标也有所不同。 电动汽车对动力电池的要求是:(1)比能量高:主要是为了提高电动汽车的继驶里程;(2)比功率大:为了能使电动汽车的加速行驶以及负载能力;(3)充放电效率高;(4)相对稳定性好;(5)使用成本低;(6)安全性好等等。 正文 在电池的发展史之中,铅酸蓄电池是最成熟的电动汽车蓄电池。我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类,分别为普通蓄电池、干呵蓄电池和免维护蓄电池三种。铅酸蓄电池是蓄电池的一种,主要是采用稀硫酸做电解液,用二氧化铅和绒状铅分别作为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。 基本构造:铅酸蓄电池主要由以下部分构成:1.硬橡胶管 2.负极板 3.正极板4。隔板5.鞍子6.汇流排7.封口胶8.电池槽盖9.连接10.极柱11.排气栓

电动汽车国内外现状

关于电动汽车国内外现状的研究 化学系 0907401班贺绍飞 [摘要] 文章论述了电动汽车的发展过程和技术现状(主要是能源系统(电池技术)的现状),以及国内外电动汽车的发展现状和电动汽车的优缺点,同时对电动汽车技术的发展趋势进行了分析。 [关键词] 电动汽车;能源系统;优缺点 1引言 世界汽车工业的迅速发展,推动了世界经济交通能源工业等各方面的发展,却也带来了很大弊端;燃油造成的大气污染日益严重。加之目前世界石油资源日益枯竭。因此,百余年来作为人类最主要交通工具之一的汽车的动力系统以燃油为根本的地位开始发生动摇,而电动汽车这一无污染且能源又可多样化配置的动力方案已引起世人的普遍关注。 电动汽车的诞生距今已有120年的历史,但长期以来,一直无法解决电池高功率容量及充电等方面的问题,只好让燃油汽车垄断市场。进入本世纪80年代末,节能与环保问题已成为世界各国所关注的主要社会发展问题,进而电动汽车的研究又成为许多发达国家及各大汽车公司的重要发展项目。由于近年来高新技术的飞跃发展,新型高能电池不断开发利用,以及燃料电池的应用成功,使电动汽车进入了一个新的发展时期,开始步入实用化阶段。可以预计,21世纪将是电动汽车风靡全球的新时代。 2电动汽车的发展过程 电动汽车和内燃机汽车同样历史悠久,早在世界第一辆燃油汽车诞生于1886年之前,1881年在法国巴黎街上就出现了世界上第一台电动汽车,它是法国工程师Gusave Trouve装配的以铅酸蓄电池为动力的三轮车。此后电动汽车曾盛行一时,1904年,纽约、波士顿和芝加哥等大城市,有1/3的车辆是电动的,其中不仅有轿车,也有载货车。1915年,美国电动汽车的产量达5000辆。但由于电动汽车的蓄电池太重,充电时间长,每一次充电后的行车路程太短,同时汽油机技术发展趋于完善,其轻便、快速、舒适,一次加油能持续行驶400-500公里,燃料费低廉且价格便宜,由于这些原因,使电动车辆逐渐没落了。然而在20世纪末,随着排放法规的日趋严格,电动汽车的优点便显现出来,同时科学的进步也使电动车辆的实用化成为可能。现代电动汽车绝不是百年前阵旧技术的重复,它是汽车、电力拖动、电子、智能控制、化学能源、计算机、新能源、新材料工程技术最新成果的集成产物。 3电动汽车的技术现状 电动汽车与燃油汽车在外形上没有什么区别,它们之间的主要区别见下表一,其余部分基本相同。

电动汽车用先进电池的现状及发展

电动汽车用先进电池的现状及发展 前言 由氮氧化物生成的酸雨和CO2引发的全球变暖所造成的环境破坏以及如何使能源资源多样化已成为 现代社会亟待解决的课题。而CO2气体主要来自燃料燃烧排放气体,据估计,约20%的CO2气体来自汽车 排放。因此,环保的要求带动了电动汽车(EV)及电动汽车用电池的发展。1997年在东京举行的汽车展览和1998年在底特律举行的汽车展览均向人们展示了一些使用电池的技术。本文主要论述了EVs用先进电池的现状及其发展。 1 电动汽车业及所用电池的发展现状 1.1 美国 在美国,已有几个州要求汽车制造商发展和销售零排放汽车(ZEVs)。加利福尼亚航空资源委员会(CA RB)和7个主要汽车制造商(克莱斯勒、福特、通用、本田、马自达、尼桑和丰田) 在1996年签订协议,要求在这个州销售新的汽车和轻型卡车必须有2%为零排放,到2003年有10%为零排放。同样在马塞诸塞州和纽约及缅因州、马里兰州和新泽西州,也要求到1998年至少有2%汽车为零排放,到2003年有10%为零排放。因此,估计到1998年,美国将有2万辆EV s在路上行驶,而到2018年,EVs将超过700万辆。 由于ZEV法案的颁布和实施,美国几大主要汽车制造商已广泛深入地开展了EVs研究及开发。其中, 通用(GM)汽车公司一直是电动汽车行业的领导者,已开发了Saturn EVI两座铅酸电池电动汽车。1998年,GM-Ovonic公司与美国能源部合作,用MH/Ni电池取代铅酸电池,使电动车的一次充电行驶距离达到 160km,但价格为10000美元/只,是US ABC规定的2倍还多。GM公司希望能在2001年开始生产混合 电动车,在2004年开始生产燃料电池电动车,它们都将配备MH/Ni电池。福特汽车公司在1998年生产 的Ranger卡车,使用阀控式免维护908kg铅酸电池。公司将在1999年的Ranger EV模型中采用MH/N i 电池,并将使用Aero Vironment公司的快速充电技术为Ranger电动车的铅酸电池进行快速充电,使在 20min内再充电达80%。因为直到现在,Ranger行驶50km仍需4h充电时间。克莱斯勒公司在1998年的EPIC汽车上使用先进的铅酸电池。现克莱斯勒公司正与SAFT公司合作,为EPIC配备MH/Ni电池。据称,使用MH/Ni电池后,一次充电行驶距离从68km提高到90km。 1.2 日本 日本国际贸易与工业厅(MIZI)在东京发起一个大的工程-锂电池贮能及技术联合会(LIBES),发展电 动车用二次电池。日本电动车协会于1991年10月制定了2000年电动汽车普及计划,到2000年日本电 动汽车将达到20万辆为1991年的200倍。因而也大大推动了EVs用电池的发展[4]。由于加州ZEV法 案及世界各国对环保的要求,日本的几大主要汽车制造商开发研制电动汽车的活动均较为活跃。在发展电动车和混合车技术中,丰田汽车公司较为积极。其最新的RAV4LV-EV汽车使用MH/Ni电池,一次 充电行驶距离为130km,最大速度为80km/h,所用电池是与松下公司共同开发的,在展览会上展出的 PEM-FC型电动车,使用燃料电池和MH/Ni电池。而另一汽车公司尼桑公司,1998年在日本市场销售电动车,并将在美国销售Altra-EV。电动车采用索尼公司的锂离子电池,一次充电行驶距离为124km,充电 5h后,最大速度为75km/h。尼桑北美公司的Altra-EV于1998年1月在Los Angeles汽车展览上亮相, 并第一次在美国对锂离子电池电动车进行大规模的路上测试。使用索尼公司锂离子电池的四人汽车一次 充电行驶里程为120km,最大速度为75km/h。Altra-EV所用锂离子电池比能量达90Wh/kg,是传统铅酸 电池的 3倍,比MH/Ni电池高约50%,且循环寿命长,可达1200次,使用寿命约为10年。尼桑公司相 信当大规模生产时,锂离子电池价格可与铅酸电池竞争。 1.3 欧洲 据估计,到2000年,德国电动汽车总数将达到564万辆,法国每年销售电动车将达到10万辆,其[6] 它国家将会达到40万辆。欧洲电动汽车联合体,欧洲电池研究与发展联合会(BRADE)主要研究MH/Ni 电池和锂离子电池。欧洲第一辆锂离子电池电动汽车于 1997年10月在法国Poiton-Charentes地区进行测试,标致106是其中的一种。所用锂离子电池由SAFT公司提供,比能量为100Wh/kg,一次充电行驶距离可达124km。 1.4 亚太地区 在亚太地区,随着人们经济能力的增强,汽车的销售量正逐步上升。据预测,在1999年和2000年,亚洲汽车销售将会分别增长15%。因此,在东南亚,尤其是在中国,电池工业也因汽车工业的发展而得 到快速发展。1997年到2002年,亚太地区电动车用电池数列于表1中。 表1 亚太地区电动车用电池万只

现有电动汽车用动力电池及其发展趋势

电动汽车用动力电池分类及其发展趋势 / 、八 1 前言 上个世纪80 年代以来, 随着全球经济的稳步发展, 汽车的产量和保有量急剧增加。这些燃油汽车所排放的废气造成空气质量日趋恶化。环境问题, 特别是大气环境污染问题, 已引起世界各国, 尤其是发达国家的普遍关注。同时, 目前世界石油资源日趋紧张, 石油价格始终居高不下。因此, 各国政府和各大汽车企业都正在加紧开发无排放或低排放、低油耗的清洁汽车。 进入90 年代, 以美欧为主的一些西方国家开始制订并逐步执行严厉的汽车尾气排放标准, 低能耗、无污染的绿色汽车开始成为人们关注的热点。而电动汽车又是能达到这一目标的为数很少的环保型汽车。迫于形势的要求, 各种新材料和新技术在电动汽车上不断被开发应用, 电动汽车的发展异常迅猛。 2 电动汽车用动力电池分类 2.1 铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极,二氧化铅作为正极,用硫酸作为电解液,放电时,铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池(VRLA)。总体上说,铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟,经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 2.2 镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍,负极活性物质为贮氢合金,电解液为氢氧化钾溶液,电池充电时,正极的氢进入负极贮氢合金中,放电时过程正好相反。在此过程中,正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化,电解液也发生变化。相对于其他电池,N 12MH 电池的优异特性表现在:高比 能量(衡量电动车一次充电行驶里程)已与锂离子电池水平相当;高比功率(赋予电

电动车用铅酸蓄电池充电方法

我的电池是用在电动车上的,我的电动车是今年过了春节才买的,用了没到一年就不耐要了。我以前充满电时可以跑50多公里,现在30公里都不到就没电了。储电量少了一半有没有人知道我这个问题可以修吗 铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程,充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质,当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时,就会“抱成”团,结成小晶体,这些小晶体再吸引周围的硫酸铅,就象滚雪球一样形成大的惰性结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,造成了电极板工作面积下降,这一现象叫硫化,也就是常说的老化。这时电池容量会逐渐下降,直至无法使用。当硫酸铅大量堆集时还会吸引铅微粒形成铅枝,正负极板间的铅枝搭桥就造成电池短路。如果极板表面或密封塑壳有缝隙,硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积,并产生膨胀张力,最终使极板断裂脱落或外壳破裂,造成电池不可修复性物理损坏。所以,导致铅酸蓄电池失效和损坏的主要机理就是电池本身无法避免的硫化 ! 这个说法对吗 ⑴ 维护: 及时充电,不要过放电。 ②也不要过充电,以电池不感觉很热为标志。 ③在时间允许的情况下,用小电流充电。 ④及时补足电解液。一般情况下,电解液不会损失,损失的是水(蒸发),请补蒸馏水!不可补电解液!! ⑵ 区别:①锂离子电池和铅酸电池的化学原理和材料不同,但都是以可逆的电化学过程为技术支持。 ②相对于铅酸电池,锂电具有重量轻,容量大,电流量大,无记忆效应等优点。但缺点是目前太贵。预计,锂电必将淘汰铅酸,镍镉,镍氢电池。 充电方法的研究: 常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”:充电电流安培数,不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上,常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。 1、恒流充电法 恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单,但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生气体,使出气过甚,因此,常选用阶段充电法。 2、阶段充电法 此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法 ①二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法,首先,以恒电流充电至预定的电压值,然后,改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。 ②三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电,中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时,由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少,但作为一种快速充电方法使用,受到一定的限制。 3、恒压充电法 充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄电池端电压的逐渐升高,电流逐渐减少。与恒流充电法相比,其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电,由于充电初

电动汽车用阀控密封铅酸蓄电池设计方案

电动汽车用阀控密封铅酸蓄电池设计方案 目录 一、设计要求及电池参数 1.1设计要求 1.2电池参数 二、电池设计及计算 2.1 单体电池数目 2.2单体电池容量 2.3电极片数与隔膜片数的确定 2.4活性物质用量 2.5生产用铅粉需求量 2.6生产用铅膏需求量 三、板栅的设计及电池实际容量的计算 3.1板栅结构的选择 3.2板栅尺寸的确定 3.3板栅体积的计算 3.4电池实际容量的计算 四、隔板的选择与设计 五、电解液用量的计算 5.1硫酸用量计算 5.2硫酸用量核算 六、汇流排的设计与核算 7.1汇流排的设计 7.2汇流排的核算 七、限压阀的设计 八、电池槽设计和选择 参考文献

一、 设计要求及电池参数 1.1 设计要求 本设计欲设计一电动汽车用阀控密封铅酸蓄电池,要求能够使总质量为1t 的电动汽车在均速为50km/h 的条件下连续运行3小时,续航能力为150km 以上,且最高时速可以达到90km/h 。整个系统工作效率为80%。 1.2 电池参数 工作方式:间歇工作,并要求可以长时间中等电流放电,短时间大电流放电。 工作电压:288V 电池尺寸:单电池尺寸:150mm*40mm*200mm 电池组尺寸[1]:303mm*121mm*215mm 电池系统尺寸:1215mm*740mm*230mm 工作电流: 根据要求计算:时速90km/h 时, 汽车电机提供的最大功率可通过以下公式计算: kW V A C V Mgf P d e 16.7509761405.4157.14.0093600015.08.90010.8017614036001 33max max =??? ? ?????+???=???? ??+= η 车重M 1000kg ,行驶时空气阻力系数Cd 0.4,滚动阻力系数f 0.015, 电动机传动效率0.8 ,车宽1750mm ,车高1450mm ,最大时速 90km/h 平均时速50km/h ,续航150km 平均时速下电机功率为: kW V A C V Mgf P d e 4.6505761405.4157.14.0053600015.08.90010.801761403600133=??? ? ?????+???=??? ? ??+= η 因此最大电流为 16.75x1000/288=58.16A 平均电流为 4.65x1000/288=16.15A 工作时间:均速50km/h 可以连续工作3小时 循环寿命:500次以上 工作环境:温度-5-55℃,湿度5%-95%

电动汽车动力电池研究综述

目录 1引言 (2) 2电动汽车对动力电池的发展及要求3? 2.1动力电池的发展 (3) 2.2?电动汽车对动力电池的要求 ............................................................. 43?铅蓄电池?4 3.1铅蓄电池工作原理 (4) 3.2铅蓄电池性能特点 (5) 3.3铅蓄电池应用范围5? 4?镍氢电池........................................................................................................... 6 4.1?镍氢电池工作原理 (6) 4.2镍氢电池性能特点.......................................................................... 6 4.3?镍氢电池应用范围 (7) 5?锂离子电池7? 5.1?锂离子电池工作原理?错误!未定义书签。 5.2?锂离子电池性能特点7? 5.3锂离子电池应用范围8? 6?电动汽车动力电池发展趋势?8 6.1铅蓄电池发展趋势.......................................................................... 8 6.2?镍氢电池发展趋势 (9) 6.3?锂离子电池发展趋势 ......................................................................... 9 7?结论................................................................................................................. 10参考文献11? ? 电动汽车动力电池研究综述

国内外新能源汽车行业现状

JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 新能源汽车大作业 作业名称:国内外新能源汽车行业现状,分析我国与先进国家同行业的差距,提出改进方案建议。 学院:工学院 专业:交通运输 年级:交通运输1201 学号: 策划人:张弟 二零一五年六

月 能源领域无疑是 21 世纪国际竞争的焦点和热点。随着环境保护概念的深入人心和国际原油供应的持续紧张,多数发达国家的研究机构和汽车厂商都加大了对新能源汽车技术的研发投资,以替代传统以石油为燃料的汽车,形成了多种技术共同发展的局面,其中部分技术已经在商业化领域取得了重要成功。以美国、德国和日本为代表的国家,特别是通用、福特、大众、宝马、丰田、本田等主要汽车厂商根据本国和公司的实际情况,先后采取了不同的新能源汽车技术发展策略,成功研发了多款新能源概念车型和应用车型,其中一些成熟的技术己经投放市场,实现量产。新能源汽车包括的范围较广,大致分为纯电动汽车(Electric Vehicles,EV)、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicles,HEV)、燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicles,FCEV)、燃气汽车(Gas Vehicles,GV)、生物燃料汽车(Biological Fuel Vehicles,BFV)等类型。美国将新能源汽车研发重点放在燃料电池电动汽车,同时推广生物燃料汽车的产业化,日本在混合动力电动汽车方面技术最为先进,德国在混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车方面都有独特技术,同时也努力推广生物燃料汽车产业化。随着我国经济发展和国民收入的提高,特别是加入世界贸易组织(World Trade Organization,WTO)之后,从 2002 年开始,我国汽车产业出现了快速发展的状态,直到 2009 年,我国汽车产销量均超 1360 万辆,产销量位居世界第一,2010 年,中国产销更是双双突破 1800 万辆,继续蝉联全球汽车产销第一的位置。但是在我国汽车保有量逐年增加,增长率居高不下,汽车改善居民生活水平的同时,也产生了能源消耗、大气污染、危害安全等方面问题。在我国,汽车对石油需求约占石油总需求量的 35%,原油对外依存度高达 50%按照目前的汽车普及速度,在不久的将来,我国无论是石油产量还是石油进口量都将面临严重负担。随着汽车保有量的大幅提升,汽车污染已经成为城市空气污染、生态环境日趋恶化的主要源头之一。鉴于此,在我国建设资源节约型和环境友好型社会的发展主题下,我国应当借鉴发达国家汽车产业发展的经验,根据自身实际情况,积极发展新能源汽车,以实现我国经济的健康发展。 1.新能源汽车的定义 2007年11月1日,国家发改委正式颁布了《新能源汽车生产准入管理规则》,首次明确了新能源汽车的概念和范围。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster和Model S,目前我收集到的Roadster的资料较多,因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管理系统(Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

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