新能源汽车动力电池
1.入门篇：电动车电池大浪潮来临
1.1比一般引擎更环保的电动车是近几年全球关注的焦点，也许20年内，各种电动车将汇集成庞大的一股潮流，创新的电动车相关产业，也变成经济新势力。
1.2工业革命的发迹源国家英国，正进行全球最大规模的绿能电动车试行活动，把我们原来只会在新闻报道或杂志报道中看到的高科技电动车，在英国重要城市的街头上路。这象征的意义很大，英国让伦敦（London）、新堡（Newcastle）、考文垂（Coventry）、格拉斯哥（Glasgow）、伯明翰（Birmingham）等八个城市地区，提供340辆包括绿能电动车，这些车辆都有各国车厂、当地的电力公司与研究机构共同组队来执行，并通过GPS与卫星监控追踪，测量电动车实际效益。目前，车辆每公里的CO2排放量都在180~200公斤或者更多，而欧洲已经有多国立法建立新标准，要求在2012年排放量减少到140千克以下。
几种电动车的比较如下图所示：
1.4 车用电池与绿能环保车的绝妙搭配
推动电动车相关技术最积极的公司，并不是大车厂，也不是新兴车厂，或者是电池零部件厂商、马达厂商这些电动车相关产业，而是电力产业的核心——电力公司。
在未来，油电混合车与电动车大量被采用后，车辆平均消耗的石油将减少40%，这对油价会造成一定的下滑影响，我们可以相信，随着全球有越来越多的车辆，从目前的8亿台汽车，在2020年可能成长到14亿台车，包括中国、印度等开发中国家对汽车的需求大增，而如果没有油电混合车、纯电动车，对全球石油的消耗将相当惊人，油价势必很可观。
随着电动车的导入，石油的消耗可维持在一个平衡点，不至于爆增。
2.3 G8已经决议在2050年时，发达国家温室气体排放总量将减降80%以上。
依据新能源CO2排放系数，燃烧车用汽油1万公秉（1公秉=1000公升）油当量约排放2.59万公吨二氧化碳。
如果绿能汽车得到快速发展，到2020年，中国可以节省3300万吨油。
英国政府已经用车辆的二氧化碳排量决定“车辆执照费”，费率从70英镑到155英镑，汽油车费率比柴油车高，使用“替代燃料”的车型税率最低。德、法两国也确认2012年的新车二氧化碳排放标准为120~130g/km，而到了2020年，标准更将降至95至110g/km。
各国奖励电动车产业政策一览
2.4 纯电动车就是完全采用电来担任动力，其车身安装了有马达的配置，以及提供马达电力的电池。这种纯电动车舍弃了传统燃油引擎，也把存放燃油的油箱取消，省去的空间与重量，转由重量不轻的电池来取代和使用。纯电动车完全依赖电池动力，使用马达与电机控制系统驱动驱动。它不使用液体燃料，没有轰鸣的引擎，也没有冒烟的排放管，具备最佳的环保诉求。
纯电动车与燃油引擎在某种程度上是类似的，那就是越轻越环保、燃油引擎车是越轻越省油、越能减少二氧化碳排放量并省钱。纯电动车则是越轻越省电、越环保（减少使用的电可以帮助电厂减排），提高续航力。但由于电池本身有一定的重量与体积，目前各家厂商的努力方向是设法减轻纯电动车整体的车重。
当然，纯电动车车型的改变时很重要的部分，电池位置的适当配置，车重的拿捏，都考验纯电动车厂车的智慧。同时，电动车上路，需要很多配套措施才跑的顺，特别是充电设备方面，不能只有住家充电设备，工作地点也要，而马路上需要设置充电站，或者是加油站增加充电设备，这些都会是纯电动车普及的关键。
纯电动车之所以没能普及的原因除了基础设施需要强化外，根本的原因在于成本，纯电动车最大的成本支出在于昂贵的可充电电池，约占纯电动车约40%~50%的成本，不论是采用镍氢电池或锂铁电池，电池的价格要进一步下降，纯电动车的成本才能够降低，提高普及率。
https://www.doczj.com/doc/d54241513.html,预估，2015年全球纯电动车市场率达到50万辆，2020年可达200万辆。
各品牌车厂投入纯电动车状况
在2002年，通用汽车（GM）曾经召回并销毁了该公司打造的全部EV1系列电动车，原因是过高的成本与极低的市场接受度，使得纯电动车在美国市场几乎扼杀在襁褓之中。但是到了2007年底，日本车厂日产汽车（Nissan）于该年东京车展上宣示将于2012
年大量生产电动车，将于日本、欧洲市场等地推出。
日产采取的方式是两路并进，他们除了设法从电池、车身结构、传动结构上改善纯电动车的生产成本与效能，也积极与各国政府合作进行纯电动车需要的充电设备基础建设。比如说日本东京都政府，就与日产方面合作在大东京地区设置数百个充电站。双管齐下来解决纯电动车的问题，未来的纯电动车普及之路就会比较顺达。
由于各国政府的支持，包括日产（Nissan）、雷诺（Renault）、斯巴鲁（subaru）、三菱（Mistubishi）、宝狮（Peugeot）、奔驰（Mercedes-Benz）与BMW等车厂，已经积极切入纯电动车的开发设计与制造，更有Ecotricity公司Westfield、Delta Motorsport、Lightning等较小独立车厂进行纯电动车的打造。台湾的裕隆汽车业投资了纳智捷（Luxgen）这个自创品牌，由华创负责关键设计，也即将进军纯电动车市场。
产业链改变，电动车小厂出头天
目前市场上各家厂商为了快速让纯电动车普及，正努力减轻充电电池重量，并降低成本，还得提高电池的能量密度，这是因为要减少电池的体积，放在纯电动车身内才不会太占据空间。厂商们为了使成本继续减少到目前的一半，甚至是四分之一，纯电动车厂与汽车厂商、系统供应商正进行合作来加速开发速度，这是有效减少研发成本的方法。
纯电动车的研发、生产与制造，和传统车厂的方法有很大的不同，如果从头到尾自己来开发纯电动车，厂商会面临的是各种不同领域科技的整合。这些科技包括了高效能电池、机电控制系统、马达、传动装置系统、热处理系统、车身结构等多项技术，如果是小厂商，很难面面俱到，而即便是极具规模的传统车厂，要整合这么多技术也是需要很大的努力。
但是，纯电动车的制造几乎可以完全分工，有的厂商可以专门只进行纯电动车的设计，赚取设计费，有的则是专门生产电池、马达、传动装置系统、车身等部分。这样一来，专门进行组装纯电动车的公司可就方便了，需要哪些东西，就和合作的供应商购买即可，特别是这当中有相当多的零组件，如马达、车身等等已经很成熟。
在这种情况下，纯电动车的开发与制造，会偏向于不同厂商合作的态势，非常类似个人电脑工业的情况。当前的全球电脑工业，就是很明显的分工产业，任何有志要打造一台电脑的厂商，可以从各种供应商获得需要的零组件，在进行组装即可。固然传统厂商已经运作了数十年，供应链体系已经很成熟，正如电脑产业一样，而纯电动车产业则是新兴的，还不能算是成熟产业。
因此，纯电动车的打造需要各方合作，而这给了很多小厂商机会，形成这几年来的特殊商机，除了发达国家外，也受到许多没有孕育出重要传统车厂的发展中国家重视，因此在这个运输车辆产业革命的浪潮上，是有机会选择切入点来投资电动车产业的，给了这些国家提升国内产业水准，加入国际运输车辆市场竞争的可能性，也将是这几年全球纯电动车产业的现象之一。
短程运输将是纯电动车未来的主力市场
小型的纯电动车，现阶段比较适合在短程的运输用途，比方说都市内短程代步、机场、科学或工业园区、游乐度假区等等，行驶不过100公里的短程用途。大型的纯电动车，如电动巴士，适合由政府单位率先支持，提高大众运输工具的环保诉求，减少都会区的
二氧化碳排放量。
https://www.doczj.com/doc/d54241513.html,预估2015年全球的纯电动车市场可达到50万辆，2020年可达200万辆。未来的纯电动车，将不限于我们较为熟悉的环保电动双人或四人小车，而是有电动巴士这种由政府高度投资与鼓励的车辆出现，也会有车体较大的纯电动休旅车、纯电动豪华大轿车等。
至于当前已经很常出现的纯电动车，还不是运输主力，自然是轻型通勤用纯电动车（LEV）、纯电动机车、电动轮椅、电动高尔夫球车等等。其中，LEV是印度、中国等发展中国家，重点培植的车重，希望能够减少发展中国家未来汽车大增后产生的环保需求，并为本土纯电动车产业扎根。
2.5 HEV、PHEV区别
目前，市面上销售的油电混合车（HEV）系统，以引擎发电和回收车辆刹车时的能量对电池组充电；插电式油电混合车系统则是能用110或220伏特的一般市电，给高能量电池组充电，在都会区短程行驶时，其电能足可供应纯电动模式行驶约13公里，完全不排放废气，达到目的地或回家时，再以市电辅充高能量电池组电量，引擎之动力只在电池电量偏低、长程行驶或须全动力输出时启动，可使都会区之车辆大量减少废气排放。
预估插电式油电混合车在市区行驶模式下，还可比纯油电混合车车种更节省50~70%的燃油消耗量，且车辆在行驶同距离状况下，所耗之电费较油价便宜约四分之三，据说，丰田研发实验中之插电式油电混合车Prius油耗已达79.5MPG（Mile Per Gallon）。
而美国通用汽车（GM）之插电式油电混合车2009 Saturn Vue Green Line，其锂离子充满电之电力，可以纯电动行驶16公里。瑞典车厂Volvo亦将与Saab车厂、瑞典ETC电池以及瑞典政府合作研发插电式油电混合车款。
另外，通用汽车业推出了插入式串联油电混合车的概念车Chevrolet Volt Concept，此模式与丰田的串、并联的插电式混合车不同。该款概念车采用锂离子电池，以电池电力作纯电动模式行驶，可以通过家用电源充电，或用引擎带动发电机，通过发电；来驱动马达行驶，引擎不直接驱动车辆，而是只作串联方式发电，换算油耗约为一公升可跑21公里。根据通用汽车所提供的资料显示，其锂离子电池在充满电力以后，不使用引擎发电状况下，约可以电动模式行驶约64公里。该引擎还可使用85%的乙醇和15%的汽油混合的燃料E85，并规划改用柴油引擎，以便使用生质柴油，更进一步将以燃料电池代替引擎。
柴油油电混合车
相同体积的柴油内含的能量高于汽油，加上柴油引擎效率亦高于汽油引擎，可比汽油引擎省油25~40%，在现代科技把柴油引擎变干净后，车厂开始在高油价时代开发柴油油电混合车来节能；法国雪铁龙汽车之C4即为柴油油电混合车。
具备超级电容的油电混合车
德国BMW则有油电混合车概念的Efficient Dynamiscs，该车配备用于回收能量与用于辅助蓄电的大容量电容器，其电容器能释放约10秒左右的能量，可提供缓慢起步时，先以电动马达驱动之电能，待车速上升至设定值，或大力踩油门时，引擎才开始启动，而在停车时，引擎则停止运转。
油电混合车技术取决于国际大厂
油电混合车需要非常好的引擎与马达技术配合，车身结构与电池系统也是关键，现阶段仍是以汽车大厂具备技术、产量优势，使得它比纯电动车更快普及到市场上。目前量产之油电混合车，以日本丰田之汽油与电力油电混合车的技术与销量居世界领先地位，其以行星齿轮组为动力输出设备，可将一体式启动发电机、引擎以及驱动马达之输出结合在一起，具有串、并联运转之模式。
所谓串联运转，简单来说就是引擎持续运转在高效率区，动力不传至车轮，纯粹只用来发电给驱动马达，由马达以电动模式驱动整车；而并联运转即是引擎动力驱动马达动力同时传到车轮驱动车辆，一体式启动发电机并依电池充电状况决定是否发电，以对电池发电。
目前市面上的油电混合车，主要有丰田Prius、丰田Camry Hybrid、Lexus RX400h、本田Accord Hybrid Civic Hybrid、本田insight、福特Escape Hybrid等。在洁净交通工具科技领域中，目前以油电混合车成效最为显着，近几年内，将可见到各车厂量产之油电混合车大量上市。
太阳能电动车市场
最先在日内瓦车展现身的Quant太阳能概念车，动力规格512匹马力，极速将达到每小时275公里，并号称有500公里的续航能力，能在20分钟内完成充电，开发出这台车的瑞典跑车公司Koenigsegg，采用瑞士公司NLV Solar提供的太阳能模组打造，最近正与美国车厂通用（GM）洽谈收购通用旗下亏损的瑞典SAAB汽车事业，打算用SABB的生产线生产太阳能车。
另外，日本车厂丰田在2009年5月18日发布的第3代Prius则在车顶采用了太阳能模组，，通过这个模组提供的电力进行换气，并结合了空调的遥控操作，可在不启动引擎的情况下通过充电电池的电力运转，降低汽车停在大太阳底下时不断增高的车内温度，提高燃油效率与舒适性。
2.7燃料电动车
燃料电池类型，大致分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池和汽油燃料电池。也就是采用不同的燃料在电池内进行化学反应，产生电力，然后通过电力来带动马达，使车辆行走。
燃料电池车是另一种被重视的环保车，其设计理念相当环保，如果是氢燃料电池的车辆，其行驶的过程能跟空气中的氧结合，只会排放出水蒸气，噪音非常低，且氢这个元素几乎取之不尽，用之不竭，而且除了通过电解水或分解甲烷取得外，很多任务业的衍生
产物就有氢。
但燃料电池车的缺点是需要很好的技术整合，而且生产燃料电池需要的氢，要耗掉电来分解水才行，这些电能需要火力发电厂、核能电厂或水力电厂，成本和效益也是必须要考虑的地方，预期未来如果发电方式更为洁净与低廉，燃料电池的氢原料来源取得才不会是个环保问题。
另外，氢燃料电池还有密度、储存、压力与安全性问题，特别是抗撞击、震动等等，这些都需要高成本来解决，即便是通过甲烷、汽油和乙醇为主的燃料电池来转换出氢来，仍旧需要石化燃料，不论是开采取得或生质能源均然，但好处是这种运用石化燃料的方式几乎不会产生空气污染，能量转换效率比单纯把燃料送到引擎去烧要高。
全球各国投入资金发展燃料电池技术
2008年欧洲议会通过“氢能源和燃料电池联合技术发展计划”，提供10亿欧元科研经费，用于加速推进燃料电池的研发规模。至于美国，则有能源部制定“氢计划”，希望在未来五年内投入三十多亿美元开发氢燃料技术，打算提高燃料电池汽车的比重，未来期望在2020年能有25%的比例。
实际的市场上，以氢能为主的燃料电池汽车已经开始销售。2008年6月，全球第一款大规模生产氢燃料电池汽车由日本本田开始量产上市。2008年10月，美国通用汽车也开始销售氢燃料电池汽车。
印度著名的塔塔汽车则依靠购买全球最新技术，建立燃料电池汽车产业生产聚落，其中包括收购韩国大宇商用车及美国福特旗下的捷豹（Jaguar）、路宝（Rover）这两个知名品牌。
中日美韩竞争专利技术
新能源产业链核心主要是燃料电池技术。在专利竞争方面，日本、美国、韩国处于领先地位，中国、加拿大、德国则紧追其后。
世界化学品生产制造商塞拉尼斯、杜邦、巴斯夫、Methanex,燃料电池开发商Ballard 动力系统、国际燃料电池及汽车生产商Mercedes —Benz、福特汽车、现代汽车、福斯汽车等都纷纷联手开发燃料电池和燃料电池汽车。
燃料电池巴士
目前由Mercedes-Benz生产的燃料电池巴士，已经陆续在欧洲、中国等地上路，这类型的车辆需要能够辅充氢的加氢设施，一般是设置在巴士总站与中继站。
燃料电池油电混合车
燃料电池（Fuel Cell）是由燃料与电池组合而成，包含甲醇、乙醇、天然气、以及汽油等，均可分解出氢作为电池燃料，其以特殊催化剂使燃料与氧发生化学反应产生电能，只排放二氧化碳和水，无排放废气的污染。
美国通用汽车已经开发出全世界第一个以汽油为动力的燃料电池，宣称其电力效率可达80%。日本丰田之燃料电池油电混合车为全球首辆商业运转之燃料电池复合动力车，其利用氢吸藏合金箱作高压氢氧罐，提供燃料电池之氢氧来源，充填一次2公斤的氢氧可行驶250公里，且只排放水，是为清洁动力。
插电式燃料电池概念车
美国通用于2008年拉斯维加斯消费性电子展（CES）上，展示插电式燃料电池概念车Cadillac Provoq，目前先以小型马达代替燃料电池使发电机运转发电，以串联式油电混合车模式，同事充电至电池组并驱动马达行驶，待燃料电池能商业量产时，即可取代专用之小型马达。
许多国家致力于降低都会区之汽车排放污染，因此有众多使用燃料电池之油电混合车巴士正在欧、美、日市区进行示范运行，累积测试资料，以作为未来产量之依据。
燃料电池车的未来展望
由于燃料电池车还不能算是成熟的产业，我们预估2010年所有的车辆中大约不到1%是燃料电池车。预估至2015年以后，燃料电池车的市占率才会有明显的增加。
2.8电动车动力系统
电动车是目前市面上可见的、有机会取代传统汽、机车的新型交通工具。传统车辆的动力来源是汽油或柴油引擎，除引擎本体外，还需要有油箱、油泵、滤油器、空气滤清器、化油器、喷嘴与点火装置等组件，同事排气管装有消音器与触媒转化器，而且水冷式引擎还需要冷却水系统。
相比较之下，电动车的动力系统显得较为单纯。目前市面上常见的电动车，其动力系统分为两种，一种是采用铅酸电池、镍氢电池、或锂电池等蓄电池系统的电动车、主要的动力组件是电池组、充电器、电力控制器与马达等，因此动力系统较为简单。另外还有以燃料电池（使用最广的是氢-空气或氢-氧气型燃料电池）为动力系统的电动车。
蓄电电池系统
蓄电池系统的电动车较为简单，虽然电池材料有许多种，目前常见的就有锂电池、铅酸、和镍氢等多种，由于汽车需要大电流来带动，所以锂电池的特性较为适合，不过由于锂电池在安全性上的考虑，如果制程有瑕疵会有预热起火等问题，所以现在也有许多新产品如磷酸铁锂电池或是东芝开发的SCiB电池等，就是希望从安全上与锂电池竞争。
不过，这类蓄电电池不论材质为何，都是需要与外部电力连接充电，然后再以通过电力控制器带动马达来运作。
燃料电池系统
燃料电池虽然号称电池，但其实是一种发电机。使用燃料电池的电动车，是将电池组、储氢罐、马达与其他相关组件加以整合，便可组成燃料电池引擎系统，以作为燃料电池电动车的动力来源。这种系统可分为水冷式与气冷式两种，水冷式动力系统能源效率较高，但较为复杂，适合应用于较大型的汽、机车中。气冷式动力系统能源效率较低，但是结构单纯，适合装设于小型的自行车与代步车中。
由于燃料电池组的反应物需要由外界供应，所以要有提供氢氧与空气的系统，同时要装设电池组冷却系统，因此燃料电池电动车的动力系统比一般电池电动车较为复杂。
电机类型由原来的日系永磁电机、北美系交流感应电机、欧系永磁和感应电机并存的状况，发展为均向永磁电机靠拢的态势。在在新有的电机驱动系统参展商中仅有一家坚持交流感应系统，认为永磁电机在实际使用过程中没有交流感应电机稳定可靠，几乎所有的驱动系统商带来的产品均为功率不同、转速不同的永磁电机系统。
电机转速有向高速化发展的趋势。各电机驱动系统的设计制造商为了满足整车制造商，纷纷提高电机转速，过去常用的4,000rpm （转数/分钟）和6，000rpm，已有比较显着的成长，而较新的技术开始往10，000rpm、12,000rpm和14,000rpm发展。这些高速电机为了满足车辆的要求又纷纷加装了减速装置。据了解，这些新型的电机其综合的功率较单电机的要高，成本相当，而电机的冷却方向往液冷却装置发展。
2.9电动车热管理议题
电动车的性能表现依赖作为能量储存系统的动力蓄电池组。电池组性能直接影响整车的加速特性、续航能力以及制动能量回收的效率等，电池的成本和使用寿命直接影响车辆的成本和可靠性，所有影响电池的参数必须得到优化。
控制温度，维持效能及安全性
电动车的电池在使用中发热量很大，电池温度影响电池的电化学系统的运行、使用寿命和充电可接受性、功率和能量、安全性和可靠性。所以，为了达到最佳的性能和寿命，需将电池包的温度控制在一定范围内。减小保内不均匀的温度分布以避免模组间的潜在危险。由于电池包的设计既要，密封、防水、防尘、绝缘等，又要考虑空气流场分布、均匀散热。电池包的散热通风设计、成为电动车研究的一个重要领域。
在新型纯电动车的研发中加强电池均衡及热管理系统研究的力度，采用专用流体分析软体FLUENT和通用大型有限元分析软体ANSYS对电池包内流动情况进行分析，同事进行了大量的实物验证试验，在考虑各种因素的情况下对电池包的尺寸、电池布置、甚至箱体材料等进行优化。
马达热管理
电动车与一般汽车一样都需要热管理的技术支持，什么是马达热管理系统？马达热管理系统用一个形象的比喻来讲，就是给马达装了一台变频空调，使马达在工作的时候保持在最佳的冷却水温度——90度。研究人员在研究时发现，只有在最佳温度下工作，马达才最省油。为了保证这个马达的正常运转，他们就给它安装了一台变频空调，变频空调内就是一个主要的控制器，也就是说温度越高，这个风扇的专属也就越大，从而保证马达工作在最佳的温度内。这个热管理技术主要有两个系统组成：一个是冷却智能控制模式；第二个是风扇智能控制模式。
马达的冷却智慧控制系统是为了维持马达在一个最佳的温度下工作，通过精确控制马达冷却水的温度，使马达不过冷也不过热，始终保持在90度左右的合理范围内，使马达工作在一个最佳的曲线下，这样就可以使马达发挥它最大的能量，这就是智慧空调，让它保持在90度的温度下，在这个温度下，就可以发挥出最高的效益。
除了发挥最大的效益外，还要精确地控制散热，给马达加装了风扇智慧控制系统，在马达散热的过程中，决定转动的时候，需要它高速的时候它就高速，不需要的时候它就停止。这个原因是风扇在一般的情况下，高速运转的时候，会消耗10千瓦左右的能量，这个会占马达10%左右的功率。如果能够合理地控制风扇的运转，就能节约一部分能源，这个变频空调的理论。一方面让它在合适的温度下运转；另一方面让风扇在不需要的时候不转，来保证马达不冷不热的状态。
电动车市场推广的阻碍与挑战
能源危机的日益加剧和汽车保有量的与日俱增，使得传统引擎汽车面临严峻挑战，特别是经济正处于高速发展中的中国，石油消耗和进口量不断攀升，给油耗大户汽车工业的发展造成了前所未有的压力。在此情况下，发展电动车的呼声迅速升温，不少知名的整车厂商都已经宣布将很快推出自己的电动车产品，电动车的时代已经离我们越来越近。
电动车的发展瓶颈
近几年对电动车的研发投入不断加大，一些技术难点正逐步克服，但是仍有很多业内专家对当前的电动车技术及其产业化前景存有疑虑，归纳起来电动车的发展瓶颈主要有以下几个方面：
一、电动车电池
电动车对电池的要求极高，必须有高能量密度、高电力密度、快速充电和深度放电的性能，而且要求成本尽量低、使用寿命尽量长。目前，铅酸电池发展最久且成本最低。但是铅酸电池的特性，并不适合应用于车用电池领域。而其他较为成熟的电池，如镍氢电池，性能优于铅酸电池，但在快速充放电能力、电力密度与能量密度等条件仍有改善的空间。
目前，越来越多的研究人员考虑采用锂离子电池作为电动车的车用电池。锂离子电池有以下几个优点：
1.工作电压高（是镍氢电池、镍镉电池的3倍）、
2.体积小、
3.品质轻、
4.使用寿命长、
5.自放电率低、
6.无记忆效应、
7.无污染等。
在锂离子电池中，锂铁电池较被看好，这种电池虽然能量密度不及锂钴电池，但是安全性高，单体电池的循环次数达到
2000次，放电稳定，价格相对便宜（相对于锂钴电池），可能成为未来电动车动力的新选择。然而，即使是这种比较便宜
的锂铁电池，其成本依然十分高昂。假如一款成熟的电动车重量高达1.5吨，最高时速130公里，一次充电续航里程200
公里（时速60公里）来计算，所需的锂铁电池（76AH、工作电压320V）将重达350公斤。
总之，目前尚无一种高价格性价比的电池能够同时满足电动车产业化的性能与成本需要。
二、其它技术瓶颈：
1电池使用寿命短而更换成本高：
现在国内多是锂电池生产厂家提出免费保质期限只有1年，如前所述。即使是一辆性能相当普通的电动车，电池成本也要约30至40万元。如果一年或者两年后消费者要自费更换电池，其费用将是多么巨大。
2、电池适应性差：除了快速充电问题很难解决外，电池在低温条件下容量将明显降低，在高温条件下（50℃）又需要冷却才
能正常工作，而这也是消耗自身能量的。此外，随着使用时间的延长，电池的各种性能将逐渐下降，其结果将造成电动车整车性能（车速、加速性、一次充电的续航里程）不断下降。
3、充电便利性问题：对于无车库的城市车主，在家充电并不方便，即便可以用家用220伏电压充电，安全上也存在一定
隐患。为根本解决这一问题，唯一的办法是在社区、停车场设置充电站，类似网路的普及不是短期内能够实现的。
4、电量耗尽问题：目前凭借电压判断电量的方式并不准确，这也是世界性的技术难题。一旦误判导致电量耗尽而抛锚，电动车将
比汽车麻烦的多。
5、电动车空调问题：电动车空调的耗电功率在3~4KW，一般开启空调，电动车的续航里程至少要减少三分之一，换言之，原来能
行驶90公里的电动车，当使用空调时最多只能行驶60公里。
6、能量回收困难：在考虑行车安全的前提下，电动车在减速及制动时可以回收的能量有限，目前最多只能回收这部分能量的20%。
这对于不断启停的城市路况，会对续驶里程造成很大影响。
三、运行经济性
纯电动车不使用燃油，不受油价飞涨的影响，电力相对燃油较为便宜。但是由于电动车需要改变整个动力体系，这就需要承担额外的成本来换装电机、电池、特别是电池和电机控制系统的成本很高，必将带动整车销售价格的提高。为了满足车速和续驶里程的需要，又必须增加电池容量，这样整台车的重量和成本还要增加。与此同时，现有引擎的节能技术也在不断进步，如果没有政府的特殊政策扶植或一定数额的经济补贴，用户选择购买价格昂贵的电动车就不见得划算了。
2.11电池效率参差不齐
用于电动车（EV）和油电混合车（HEV）的电池技术已经获得了显着进步，不但电池能量密度已稳步提高，而且电池还能可靠地充电和放电数千次。如果设计工程师能有效利用这些技术进步，那么就成本、可靠性和寿命而言，电动车和油电混合电动车就有潜力与传统汽车竞争。
一个电池规定的容量是指电池从100%充电状态到零充电状态所能提供的能量。充电到100%充电状态或放电到零充电状态会迅速缩短电池寿命，因此应该仔细管理电池以避免完全充电或完全放电状态。与工作在30~70%的充电（利用40%的容量）状态之间相比，工作在10%充电状态到90%充电状态之间（利用80%的规定容量）可以将电池的充电循环总次数减少到原来的三分之一或更低。
在有效电池容量和电池寿命之间进行平衡，给电池系统设计工程师带来了挑战。考虑前文提到的利用40%容量与利用80%容量的情况，如果系统将电池限制为仅使用其40%容量，以便使电池寿命延长到原来的三倍，那么电池尺寸必须增大一倍以获得与利用80%容量情况下一样多的可用容量。但这会使电池系统的重量和体积增大一倍，从而提高成本并降低效率。
汽车制造商一般要求电池寿命超过10年，且对必需的可用电池容量做了规定。电池系统设计工程师面对的挑战是必须竭尽所能用最小的电池组实现最大的容量。为达到这个目标，电池系统必须采用精密的电子电路仔细控制和监视电池。
电动车电池组系统
电动车电池组由多个电池串联叠置组成。一个典型的电池组大约有96个电池，充电到4.2V的锂离子电池而言，这样的电池组可产生超过400V的总电压。尽管汽车电源系统将电池组看做单个高压电池，每次都对整个电池组进行充电和放电，但电池控制系统必须独立考虑每个电池的情况。如果电池组中的一个电池容量稍微低于其它电池，那么经过多个充电/放电周期后，其充电状态将逐渐偏离其它电池。
如果这个电池的充电状态没有周期性地与其他电池平衡，那么它最终将进入深度放电状态，从而导致损坏，并最终形成电池组古装。为防止这种情况发生，每个电池的电压都必须监视，以确定充电状态。此外，必须有一个装置让电池单独充电或放电，以平衡这些电池的充电状态。
电池监视系统
对于电池厂商而言，有好的电池仍须要有好的电池监视系统（Battery Management System，简称BMS）才能够使车用电池模组顺利运转，这也是现阶段各大电池厂与车厂积极投入的领域。由于台湾厂商在电机领域具有相当的经验，这个领域也是很适合台湾厂商切入。
在电池监视系统架构之间做抉择时，至少有五个需要平衡的主要要求。它们的相对重要性取决于最终客户的需求和期望。
1、准确性：为了利用可能的最大电池容量，电池监视器需要准确。不过，汽车是一种离讯系统，在很大的频率范围记忆体在电磁
干扰。任何的准确性降低都会对电池组寿命和性能造成有害影响。
2、可靠性：不管采用何种电源，汽车制造商必须满足极高的可靠性标准。此外，高能量容量以及有些电池技术潜在的不稳定性是
人们担心的主要安全问题。相对于严重的电池事故，在保守性条件下，执行断开操作的故障安全系统更加可取，尽管它有可能使乘客不幸滞留。因此，必须仔细监视和控制电池系统，已在系统中确保整个电池寿命期的全面控制。为了最大限度减少假和真的故障，一个设计良好的电池组系统必须有完善的资料传输，最大限度地减少故障模式以及故障检测。
3、可制造性：现代的汽车已大量采用复杂的电子产品。就汽车制造而言，增加复杂的电子电路和配线以支援电动车/油电混合电
动车电池系统，会使复杂性更高。总的组件和连接数量必须尽量地满足严格的尺寸和重量限制，并确保量产切实可行。
4、成本：复杂的电子控制系统可能很昂贵，最大限度减少入微控制器、接口控制器、电流隔离器和晶体振荡器等成本相对高昂的
组件数量可大大降低系统的总成本。
5、功率：电池监视器本身也是电池的负载，其较低的工作电流可提高系统效率，较低的备用电流可在汽车熄火后防止电池过渡放
电。
2.12 车厂竞相与电池制造商签约
新能源汽车市场越来越得到欧美汽车巨头的认可。福斯（Volkswagen）汽车集团原来的技术命门是高效清洁柴油车，但当前，他们正被油电混合车的强大市场前景“吸附”过来。福斯汽车向外界透露，福斯汽车集团与世界领先的充电电池开发商日本三洋（Sanyo）公司缔结合作协定，两家公司将携手开发基于锂离子技术的新型高效高性能电池系统。并准备在2012年正式投入环保汽车的使用。
2010年福斯步入锂电时代
在锂电池领域市场占有率居全球首位的日本三洋电机5月28日宣布，将加强对车用锂电池研发及生产领域的投资，并从2009年开始量产。从2006年初开始，三洋就与德国福斯集团携手开发新一代镍氢电池系统。该电池已进入试制阶段，今后的主要任务将是进一步提高其安全性能等品质保证系数。
福斯集团则表示计划最早在2010年开始，将锂离子电池技术应用于汽车。在2009年日内瓦车展上，福斯汽车集团展示了Golf TDI
（柴油）油电混合车的养车，显示出高科技柴油油电混合车系统与7速DSG技术相结合所具有的强大节能潜力。奥迪（Audi）也有代号为A1的概念车，采用这项创新技术，续航里程已经可以达到100公里。
戴姆勒汽车也与德国Evonik公司合资生产汽车锂离子电池，按照双方签订的合作意向书，戴姆勒汽车将持有作为开发和生产合作方的Evonic公司旗下的Li-Tec Battery公司近50%的股份，Evonic公司仍对该公司具有控股权。但如果与建第二家生产高效能锂离子电池的合资工厂，届时戴姆勒汽车将拥有新工厂90%的股份，剩余股份由Evonic公司持有。电池技术主要由Li-Tec Battery公司来提供。戴姆勒汽车将从2010年起量产电动车，并已经量产电动车和燃料电池油电混合汽车。
日本加快锂电开发技术
预计到2015年，全球市场油电混合车电池的需求与现在相比增加三倍，市场规模将达23亿美元，将于2009年首次应用在油电混合车上的锂离子电池很可能会占据整个电池市场的半壁江山。日美欧汽车大厂预计2010年前后将正式在车用车上搭载锂离子电池。
丰田（Toyota）也在加快研究开发锂离子电池技术。丰田与松下共同出资建立的电池生产企业Panasonic EV能源将投资新建一间生产下一代锂离子电池的工厂，并加强现有工厂的镍氢电池产能，公司车载电池产能有望从2007年的50万个左右增加到2011年的100万个。
日产和NEC共同斥资1.94亿美元在全球首次量产油电混合车及电动车等环保型汽车专用的锂离子电池。新合资工厂产品可提供10000辆油电混合车或电动车使用，未来产量将提高5倍。日产同时向雷诺（Renault）公司提供这种锂电池。并计划2010年开始向美日市场推出电动车。
三洋在这几年将投资800亿日圆，力争到2015年使新型车用锂电池产能达到每月1000万个模组，满足170万至200万辆油电混合车的需求，还将根据市场需求动向考虑于2010年建设新的车用锂电池工厂。同时，三菱重工（Mitsubishi）、东芝（Toshiba）也表示2010量产或投资车用锂电池。
车用电池厂的运营分析
一直以来，电池的一次充电续航里程、充电时间、使用寿命等被认为是阻碍电动车商业化的最大瓶颈。但目前很多业内专家都认为，充电站的布网建设，欲成为制约电动车发展的一个瓶颈。
据悉，在电动车充电站10分钟即可充满70%的电，而在家庭或停车场使用普通电源充电，220伏大约要10小时左右才能完全充满。不过，据了解，目前建议价充电站多花成本大约在100万至150万元之间。这么大的投入，单靠一家企业去建设充电站显然不大可能。此外，当许多电动车同事需要充电时，瞬间电量将会非常大，对于电厂来说如何负荷瞬间的大电量也是技术上的一大考验。
各国积极建设充电网
东京电力公司是一家为日本首都地区供电的公共事业集团。日本东京电力公司已经带头参与有关的基础建设，2010年东京将率先建成两百多个充电站，三年后将增加到一千个以上，为电动车解决路上充电的困扰，为后续的绿能新车型上市做好基础准备。
东京电力公司已经开发出了一种充电设备，能在5分钟的停车时间内提供足够让一辆小型电动车行驶40公里的电量，比目前的实验系统有极大的改进。
汽车企业也没有放松对电动车的研发。本田、丰田、三菱等公司纷纷表示，要在一两年内上市跟多电动车型。
在此之前，通用汽车业宣布将与非营利性机构——美国电力研究协会（EPRI）及三十多家电力企业展开大规模合作，以加速推动电动车的商业化进程。据悉，这是迄今为止，汽车制造商与电力行业就电动车的商业化推广展开的规模最大、范围最广的一次合作。
建立全球统一充电标准
除了建构充电网外，汽车产业也正在协调出一个业界标准，德国第二大能源企业莱茵斯韦斯特法伦电力股份有限公司（RWE）在汉诺威展示了与戴姆勒集团合作制定的电动车充电插头标准的原型样品。世界几大主要汽车制造商与顶尖的能源企业也已经针对标准达成共识，确定了具体方案。
该标准将对所有的汽车制造商开放以确保未来电动车在世界范围内可以使用统一的方法充电而无需添加各自的调整系统。这个计
划强调，未来一辆电动车在意大利的充电方法必须和在丹麦、德国好法国一样。吸取笔记型电脑和刮胡刀在异国充电困扰的教训，在汽车界，电动车充电问题必须提前获得解决。
2.14 电动车市场燃气车市明灯，掌握关键技术抢占市场先机
电动车市场已经成为各家汽车大厂逐鹿的战地，日本大厂早在1990年代就已经专注发展这方面的技术，而欧美车厂则是因为油价、能源等议题逐渐发烧，才意识到环保节能车种的重要性。
日系车厂投入时间早，价格具有竞争力
具有前瞻性眼光的日系车厂目前已经生产出价格亲民的油电混合车，丰田的Prius几个从2.2万美元起跳，不仅与一般轿车的价格拉近，性能方面也受到消费者喜爱，在北美的电动车市场中，高居市占第一，有量产的能力也有终端市场支持，使得丰田能够继续创新研发，生产油电混合车，未来将推出电动车款。
从丰田推出车款的策略来看，主力产品为油电动力混合车，加上与电池厂Panasonic EV Energy紧密合作，掌握电池关键零组件，有利降低成本，进一步赢得终端销售市场。
日产近期也积极投入电动车市场，与丰田不同的是，日产将主力产品放在电动车，近期发表的Leaf就号称可以每次充足电后，行驶160公里，最高时速可以达到140公里，Leaf是采用锂电池，电池的部分是日产跟电池厂NEC结盟的AESC提供，价格方面，Leaf 的价格也具有竞争力，相较于三菱、斯巴鲁的车款便宜，日产强调这个车款式世界首辆平价的车款，并且对未来的销售相当有信心。
不过，纯电动车突显出充电站的问题，如果没有适当密集度的充电站，那纯电动车的行驶范围将受到限制，如果考虑到车辆行驶中使用空调系统，那电动车的行驶距离以及车速势必大打折扣。因此，零排放温室气体的电动车尽管是优势，但是真正广泛普及的时间何时来临，仍需观察。
欧美车厂起步较晚，受惠政策加持
欧美市场方面，由于奥巴马政府的新能源辅助加持，各家车厂也纷纷投入，希望一方面取得政府补助，推进电动车市场，一方面能够借由补助度过金融海啸，但是目前技术方面依旧无法跟日本相比，且上市车款的时间点多落后日系车厂，失去抢进市场的先机。
面对日系车厂积极布局，同事价格又具有吸引力，通用、福特均已经规划出电动车、油电混合车的新车上市时间，2010年后，将会有欧美主要车厂的电动车上市，价格方面，还没有确定。
不过，欧美车厂仍相对具有品牌优势，有利于在当地方发展，加上政策支持，福特、通用依旧可以在这块儿市场中分得一席之地，但需视未来电池技术发展的情况而定。
中国势力崛起——比亚迪
在汽车产业方面，中国是迅速跳向电动车市场，不像欧美以及日本在汽车领域发展多年，这个产业现象对中国来说，是个机会。
首先，中国内需市场庞大，在中国政策的保护和补助下，有利当地品牌车厂发展。此外，中国车厂具有成本优势，有可望将价格拉低，对于销售成绩具有相当帮助。
中国市场崛起，这一点股神巴菲特投资比亚迪就可得到验证，但是目前中国的电动车产业，还在初期实验阶段，而且充电站的密度也有限，未来必须要配合基础建设，才能帮助电动车迅速普及。
在海外市场方面，汽车产业对中国来说，国际竞争力较弱，加上品牌知名度低，内需市场还是中国车厂成长的主要机会。但是比亚迪经过巴菲特的加持后，快速的打开国际品牌知名度，甚至旗下的e6型号电动车将会在2010年于美国上市，届时皆可以观察美国人买不买巴菲特的帐了。
能否量产，价格是关键
比较通用汽车的油电混合车Volt以及丰田的Prius，尽管通用宣称，VOLT、每公升可行驶100公里，是Prius的四倍，但是价格方面，Volt要4万美元，比Prius2.2万美元高出许多，且Volt的上市时间是2010年，不仅成本上难以竞争，上市时间点也晚了。
电池成本约占电动车4~5成的水准，如果要降低成本，就必须掌握电池来源，日商用结盟的方法确保电池来源以及价格，在加上大量生产，因此成本降低的速度快，但是对美系车厂来说，市场尚未纯熟就贸然量产恐有风险，因此，如果降低终端售价以刺激需求，再大量生产，可望使欧盟车厂电动车的售价降低。
新能源汽车核心技术详解：电池包和BMS、VCU、 MCU 电子创新网| 2001-15-20 11:54 2014年国内新能源汽车产销突破8万辆，发展态势喜人。为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术，笔者结合研发过程中的经验总结，从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 1 新能源汽车分类 在新能源汽车分类中，“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑，其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。 1.1消费者角度 消费者角度通常按照混合度进行划分，可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动，节油效果和成本增等指标加如表1所示。表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好，从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。 1.2技术角度
图1 技术角度分类 技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力，具体如图1所示。其中P0表示BSG(Belt starter generator，带传动启停装置)系统，P1代表ISG(Integrated starter generator，启动机和发电机一体化装置)系统、电机处于发动机和离合器之间，P2中电机处于离合器和变速器输入端之间，P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴，P03表示P0和P3的组合。从统计表中可以看出，各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用，相对来说P2在欧洲比较流行，行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位，P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加，例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统，尽管节油效果较好，但由于结构复杂且成本较高，近十年间的市场表现不尽如人意。 2 新能源汽车模块规划 尽管新能源汽车分类复杂，但其中共用的模块较多，在开发过程中可采用模块化方法，共享平台、提高开发速度。总体上讲，整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示，一级模块主要是指执行系统，包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分，执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机，储能系统的单体、电箱和PACK，发动机部分的气体机、汽油机和柴油机，发电机的永磁同步和交流异步，离合器中的干式和湿式，驱动电机的永磁同步和交流异步，齿轮箱部分的有级式自动变速器(包括AMT、AT和DCT等)、行星排和减速齿轮；二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU和VCU，分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制
新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势 发表时间：2019-03-12T16:17:31.607Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：张玉良 [导读] 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在 （北京昌平 102206） 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在人们的生产生活之中。 关键词：新能源汽车；电池应用；发展趋势 一、国内动力电池产业发展现状 我国的锂离子电池研究项目一直是“863”的重点项目，经过二十多年的持续支持，大部分材料实现了国产化，由追赶期开始向同步发展期过渡，本土总产能居世界第一，支撑了我国新能源汽车的示范推广。 1、正极采用磷酸铁锂材料，负极采用石墨材料，研发的50Ah能量型电池，能量密度达到136.6Wh/kg，功率密度达到1101W/kg；研发的20Ah能量功率兼顾型电池，能量密度达到106.5h/kg，功率密度达到1119W/kg。 2、正极采用尖晶石锰酸锂、镍钴锰三元混合材料，负极采用人造石墨材料，研发的25Ah软包装能量型电池，能量密度达到 162Wh/kg；研发的35Ah能量功率兼顾型电池，能量密度达到135Wh/kg。 3、正极采用镍钴锰三元材料，负极采用天然石墨/人造石墨/中间相碳微球等材料，开发的10、15、20、28、30、45Ah的动力电池，能量密度达到180Wh/kg；开发的2.6Ah18650圆柱形电池，能量密度达到200Wh/kg。 在系统集成技术及能力方面取得较大进展和突破。采用磷酸铁锂材料的动力电池系统的能量密度达到90Wh/kg，采用三元材料（18650圆柱形动力电池）的动力电池系统的能量密度达到110Wh/kg。 在前瞻性技术研究方面，中科院先导计划支持相关研究所研制出能量密度超过300Wh/kg的锂离子电池样品和能量密度超过500Wh/kg的锂硫电池样品，但循环寿命及安全性等性能指标还需进一步提升。 目前，我国已形成了包括关键原材料（正极、负极、隔膜、电解液等）、动力电池、系统集成、示范应用、回收利用、生产装备、基础研发等在内的完善的锂离子动力电池产业链体系，掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造工艺技术，生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造技术过渡。 在产业布局方面，中国形成了珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津冀区域为主的四大动力电池产业化聚集区域。据统计，目前有近100家动力电池企业开展动力电池的研发及产业化工作，有近1000亿元产业资金投入，形成近40GWh年产能，技术研发、产业化进展显著，有力地支撑了新能源汽车产业的快速发展。 二、发展新能源汽车的意义 1、新能源汽车可使中国实现从汽车大国到汽车强国的转变。 虽然当前世界各主要发达国家和有关汽车公司均在加紧研发此种新型汽车技术并取得长足进展，但总体而言，中国仍基本上与之处在同一个起跑线上，差距不过只有3—5 年，并不像传统内燃机技术一样存在20年的巨大差距。在商用化和产业化方面更是如此，某些方面我们还有一定优势。 2、新能源汽车可继续开辟中国的汽车市场。 中国的汽车产业刚刚发展起来，汽车普及率低，因而在汽车动力系统发展战略选择上有更大的自由度，在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势，推广应用新能源汽车的阻力也会小得多。 三、动力电池的应用现状 1、铅酸电池 铅酸电池是一个多世纪前诞生的电池技术，人们普遍认为其技术落后、性能低下，污染环境，在电池技术快速发展的当下，是应当全面淘汰的电池技术。而实际情况却是，在电动车及小型电动汽车领域，铅酸电池的市场占有率达到了惊人的90%，虽然不被看好却被普遍使用。其实，近年来铅酸电池的性能已经得到了提升，能量由20Wh/kg以下提升到了目前的40Wh/kg左右，循环次数由原来的350次左右，提高到了最高4000多次。另外，铅酸电池还有一大优势，就是可以回收循环利用，在美国，目前的铅酸电池回收率高达98.5%，我国的铅酸电池回收率也达到了90%。总的来说，铅酸电池虽然是上个世纪产生的技术，但随着科技的发展，铅酸电池不断得到改良，所以才能够在市场上如此活跃。 2、镍氢、镍镉电池 镍镉电池作为动力电池的一种，具有良好的大功率放电性能，大多应用于电动工具领域。镍氢电池与镍镉电池相比较，体积比、能量比更高，记忆效应较小。在新能源汽车的研发应用中，锂离子电池的性能明显优于镍镉电池，发展前景也更为广阔，所以大部分厂家都不再使用镍氢、镍镉电池作为汽车能源。就目前的发展趋势来看，镍氢、镍镉电池在新能源汽车领域已经失去了市场。 3、锂离子电池 目前市面上使用最多的新能源汽车电池就是锂离子电池。现在，其比能量达到了150Wh/kg，比功率达到了1 600W/kg，并且，随着科研的进行，其各项性能指标参数还会不断地提高。锂离子电池的电解液可以分为两种，聚合物电解质及液体电解质。目前，聚合物电解质的锂离子电池是研发和市场应用的主流。聚合物成分可以是三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂等，不同聚合物成分的各类电池在性能、安全性、寿命、生产成本方面各有优势，总体性能不相上下。市面上的电动汽车，厂家根据需求不同选择不同的聚合物电池，例如，比亚迪E6主打安全稳定、寿命长，所以选用了磷酸铁锂电池；日产聆风为了在各项性能均衡的前提下降低生产成本，所以选用了锰酸锂电池。
现代汽车电子技术 题目：电动助力转向系统 摘要 本文从全球环境污染和能源短缺等严峻问题阐述了发展电动汽
车的重要性和必要性，着重分析概括了电动汽车制动能量回收系统的研究现状 关键字电动汽车制动能量回收系统 1 引言 目前，普通燃油汽车在国内外仍占据绝大部分汽车市场。汽车发动机燃烧燃料产生动力的同时排放出大量尾气，其成分主要有二氧化碳（CO2）,一氧化碳（CO）,氮氧化合物(NO X)和碳氢化合物（HC），还有一些铅尘和烟尘等固体细微颗粒物，虽然现代汽车技术已经使汽车尾气排放降到很低，但由于汽车保有量持续高速增加，汽车排放的尾气还是会对人类的生存环境造成很严重的影响，例如近年来不断加剧的温室效应，光化学烟雾，城市雾霾等大气污染现象。 内燃机汽车消耗的能源主要来自石油，石油属于不可再生资源，目前全球已探明的石油总量为12000.7亿桶，按现在的开采速度将只够开采40.6年左右，即使会不断发现新的油田，但总会有消耗的一天。全球交通领域的石油消耗占石油总消耗的57%，由于汽车的保有量持续快速增长（主要来自发展中国家），到2020年预计这一比例将达到62%以上，2010年我国的石油对外依存度已达到53.8%，到2030年预计这一比例将达到80%以上，可见石油资源的短缺将会直接影响我国的能源安全，经济安全和国家安全，不利于我国长期可持续的发展，因此探索石油以外的汽车动力能源是21世纪迫切需要解决的问题。 电动汽车具有无污染，已启动，低噪声，易操纵等优点，相关的技术研究已趋成熟，是公认的未来汽车的主流。自1997年10底丰田推出混合动力车型Prius 以来，电动汽车越来越受市场的欢迎，近年来不少国内外汽车生厂商已向市场推出不少种类的电动汽车，在混合动力汽车领域，日本的丰田和本田不管从技术研发还是在市场销售，宣传等方面已经走在世界的前列，推出了诸如Pius，Insight，Fit，Civic 等量产化混合动力车型，其他国外汽车制造商在本田和丰田之后也相继推出相应的车型，例如宝马3系，5系，7系，8系都推出了相应的混合动力车型，大众途锐的混合动力版，特斯拉推出的MODEL S 纯电动车，国内汽车生产商比亚迪在电动汽车领域已经走在前列，相继推出包含“秦”在内的许多种混合动力车型。
江西省十大战略性新兴产业（新能源汽车及动力电池）发展规划（2009-2015） 根据省委、省政府确定的《江西省科技创新“六个一”工程实施意见》，为引导并促进我省新能源汽车及动力电池产业发展，特编制本规划。规划以2008年为基准年，规划期为2009～2015年，2012年前着重实施一批重大工程和项目。 一、发展基础 （一）产业现状。 我省新能源汽车及动力电池行业正处于研发试产阶段，主要汽车制造企业均开发了新能源汽车样车，不少企业已经涉足锂离子动力电池研发和生产。新能源汽车方面，江铃、昌河、安源客车等汽车制造企业正在开发生产混合动力和纯电动汽车产品，涉及商务车、匹卡车、轿车、客车、全地形车等多个类型；动力电池方面，已有10余家企业涉足铅酸蓄电池生产，1家企业涉足镍氢电池负极材料贮氢合金粉生产，5家企业开展锂电池研发和生产，其中4家企业已投产或正在新建锂离子电池生产线、1家企业正在新建锂电池正极材料生产线，此外，还有1家企业正在新建动力模块生产体系。但总体来看，还存在行业发展尚未形成规模、关键技术有待进一步突破，制造成本仍然较高、市场开拓还需较长过程等诸多问题。 专栏１：骨干企业研发生产现状 （一）新能源汽车 1、江铃股份公司：累计销售近30辆全顺纯电动电力工程车，已试制完成纯电动匹卡车； 2、江铃控股有限公司：已开发风华纯电动汽车样车，采用复合硅盐蓄电池； 3、昌河汽车股份有限公司：以爱迪尔Ⅱ为平台，与南昌大学合作开发了硅能蓄电池纯电动车； 4、安源客车制造有限公司：已试制出超速传动混合动力城市客车，2台样车将提供南昌公交公司示范运行； 5、江西凯马百路佳客车有限公司：已向澳大利亚出口了10辆自行开发生产的混合动力客车，并与浙江万向集团合作开发了纯电动公交客车； 6、南昌福瑞德科技有限公司：已开发了纯电动全地形车、E-90（QQ3轿车为基本型）纯电动车等多款纯电动汽车，并向美国出口了50多辆纯电动全地形车。 （二）动力电池 1、江西美亚能源股份公司：已在南昌高新区建成1条年产1500万安时的磷酸铁锂动力电池生产线，正在安义工业园区新建年产4000万安时的磷酸铁锂动力电池生产线，配套用于电动汽车和电动自行车；
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d54241513.html, 浅析新能源汽车动力电池应用现状与发展趋势 作者：龙曦朱禹 来源：《山东工业技术》2017年第20期 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机，其中电池相关技术是人们最 为关注、研究投入最大的问题。从上世纪研发出铅酸电池开始，到如今锂离子电池广泛应用于各方各面，在超过一个多世纪的时间里，科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能。在对传统电池进行改良的同时，科研人员不断尝试新的技术和材料，创造出新型的电池。种种迹象表明，电池技术大改革的时代即将到来，各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在人们的生产生活之中。 关键词：电池技术；新能源汽车；动力电池 DOI：10.16640/https://www.doczj.com/doc/d54241513.html,ki.37-1222/t.2017.20.002 国家发改委对新能源汽车做出的定义为：“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；h-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。”由此可知，“新能源汽车”使用的能源包括太阳能、核能、风能、电能等，即除去常规燃油之外的全部新型汽车能源。在全部新型汽车能源中，电能是目前最为合适的汽车能源，以电力作为动力驱动的汽车成为了新能源汽车研发的主流方向。其中，电力新能源汽车的充电问题成为全球关注的研究重点课题，即动力电池技术。 1 动力电池的应用现状 目前，在新能源汽车上实验的动力电池有以下几种： 1.1 铅酸电池 铅酸电池是一个多世纪前诞生的电池技术，人们普遍认为其技术落后、性能低下，污染环境，在电池技术快速发展的当下，是应当全面淘汰的电池技术。而实际情况却是，在电动车及小型电动汽车领域，铅酸电池的市场占有率达到了惊人的90%，虽然不被看好却被普遍使用。其实，近年来铅酸电池的性能已经得到了提升，能量由20Wh/kg以下提升到了目前的 40Wh/kg左右，循环次数由原来的350次左右，提高到了最高4000多次。另外，铅酸电池还有一大优势，就是可以回收循环利用，在美国，目前的铅酸电池回收率高达98.5%，我国的铅酸电池回收率也达到了90%。总的来说，铅酸电池虽然是上个世纪产生的技术，但随着科技的发展，铅酸电池不断得到改良，所以才能够在市场上如此活跃。
新能源汽车动力电池行业研究报告
目录 1 汽车动力电池行业总体概况 (1) 2 汽车动力电池的分类及发展现状 (1) 2.1 铅酸电池 (2) 2.1.1 铅酸电池的特点 (2) 2.1.2 铅酸电池在中国的发展现状 (3) 2.2 镍氢电池发展现状分析 (3) 2.2.1 国内政策的有利支持 (3) 2.2.2 镍氢电池在汽车生产方面的应用 (4) 2.2.3 镍氢电池与锂电池的对比 (4) 2.3 锂电池发展现状分析 (4) 2.3.1 锂电池的特点 (4) 2.3.2 开发锂电池汽车的主要厂商 (5) 2.3.3 锂电池在我国的发展 (5) 2.3.4 锂离子电池发展的瓶颈 (6) 2.3.5 日本在锂电池标准化方面的发展 (6) 3 世界主要动力电池生产国的发展现状 (6) 3.1日本 (7) 3.2 中国 (8) 3.3 韩国 (10) 3.4 美国 (11) 3.5 电池厂商供应对照表 (11) 4 中国新能源汽车的发展分析 (12) 4.1 政策的支撑下的行业发展 (12) 4.2 目前面临的问题 (14) 4.2.1 价格仍然偏高 (14) 4.2.2 尚无完备的充电站等配套设施 (14) 4.3 新能源汽车在中国市场的主要车型 (14) 4.3.1 在售车型 (14) 4.3.2 即将上市的车型 (15) 4.4 动力电池的检测机构 (15)
1 汽车动力电池行业总体概况 新能源汽车是指采用汽油、柴油之外的动力作为动力源的汽车的总称，按动力源的不同，主要有三种：混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）、纯电动汽车（Electric Vehicle，EV）和燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV）。按照是否依赖外部充电，混合动力汽车又可分为普通HEV和插电式混合动力汽车PHEV（Plug-in hybrid）。 新能源电动汽车最主要的部件是动力电池、电动机和能量转换控制系统，而动力电池要实现快速充电、安全等高性能，是技术门槛最高，也是利润最集中的部分。新能源汽车对电池的要求很高, 必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能，而且要求成本尽量低，使用寿命尽量长。 从世界范围来看，新能源汽车将朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展，短期能够大范围使用的只有镍氢动力电池，不过，未来3-5年，在锂电池技术成熟后，镍氢电池市场将被锂电池逐渐蚕食。再者，近年来燃料电池技术的突飞猛进使得氢能的梦想21 世纪开始变成现实，而以氢为动力的燃料电池汽车得到了世界各国政府和企业的高度重视，并且取得了重大进展，预计在未来的5-10年内燃料电池汽车将正式进入市场。 2 汽车动力电池的分类及发展现状 当前在电动汽车上得到应用的有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池。具体分类如下：
新能源汽车动力电池及其管理系统试卷A 汽运19-301（26人） 一、【单选题】(每题2分共20分) 【单选题】 1、可逆电池的定义是：外接电源电压（A）电池装置电动势。（2分） A.大于 B.等于 C.小于 D.不一定 【单选题】 2、以下电池中不作为电动汽车动力电池的是（D）。（2分） A.铅酸电池 B.锂离子电池 C.镍氢电池 D.锌银电池 【单选题】 3、关于蓄电池的检测，下列说法正确的是（D）。（2分） A.外观检查时，只检查蓄电池接线柱、电缆和托架固定架是否有腐蚀即可。 B.外观检查时，只检查蓄电池周围无漏液，壳体和桩柱无破损裂纹即可。 C.用万用表检测蓄电池电压，只要在12.6V以上就一定可以用。 D.万用表检测的蓄电池端电压，只能作为检测的参考因素。 【单选题】 4、（B）电池性能比较高，可以快速充电、高功率放电、能量密度高，且循环寿命长，但高温下安全性能差。（2分） A.镍氢电池 B.锂离子电池 C.铅酸电池 D.锌银电池 【单选题】 5、动力电池包衰减诊断故障代码在下列（B）情况下可能出现。（2分） A.电池组已经退化到需要进行更换 B.电池组已经退化到只有原电池容量的20%左右 C.车辆的动力电池包电压为0伏 D.这些诊断故障代码是根据汽车的行驶里程设定的 【单选题】 6、动力电池的能量储存与输出都需要模块来进行管理，即动力电池能量管理模块，也称为动力电池管理系统，或动力电池能量管理系统，简称(C) 。（2分） A.BBC B.ABS C.BMS D.EPS 【单选题】 7、集中式动力电池管理系统的特征是（D）。（2分） A.电池管理系统与电池包分开 B.电池信息采集器与电池管理控制器分开 C.电池信息采集器与电池模组分开 D.信息采集器和管理器集合在一起
未来新能源汽车电池行业分析(精)
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新能源电动汽车最主要的部件是动力电池、电动机和能量转换控制系统,而动力电池要实现快速充电、安全等高性能,是技术门槛最高、也是利润最集中的部分。中投顾问新能源汽车行业部指出,新能源汽车对电池要求很高,必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能,而且要求成本尽量低、使用寿尽量长。 据发布的《2009-2012年中国电池行业投资分析及前景预测报告》显示,新能源汽车将朝着“镍氢——锂电——燃料电池”产业化路径发展。短期能够兑现业绩的只有镍氢动力电池,磷酸铁锂电池的不成熟,以及工信部出台的新能源汽车准入新标准也让镍氢电池生产商看到了中短期的希望。不过,3-5年内在锂电池技术成熟后,镍氢电池市场将被锂电池逐渐蚕食。 再者,近年来燃料电池(FC技术的突飞猛进使得氢能的梦想在21世纪开始变成现实。而以氢为动力的燃料电池汽车(FCV得到了世界各国政府和企业的高度重视,并且取得了重大进展,预计在未来的5--10年内FCV将正式进人市场,以加氢站、输氢管道建设为标志的“氢经济”初露端倪。 研究发现,日本的锂电池供应商占有较大的优势地位,并已开始着手制定统一的锂电池规格、安全标准、充电方式。而美国为了不让自己由对进口石油的依赖变成对外国锂电池的依赖,也在扶持电动车和锂电池制造企业,美国能源部也于2009年批准了250亿美元的贷款。相比较之下,欧洲的汽车企业虽然在绿色节能环保方面非常激进,甚至更为激进,但他们在改进传统的发动机(如使其“小型化”,利用汽/柴油直喷技术等方面,或者氢动力车方面,优势更为明显。 1. 政策利好镍氢电池迎来投资盛宴 产业研究中心获悉,2010年6月25日工信部对外公布了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,并于7月1日起施行,到2010年12 月31日前适用。根据工信部出台的新标准,以镍氢电池生产的混合动力乘用车被归类为成熟产品,允许在全国范围内销售使用,对镍氢电池产业是一大利好。 1.1. 镍氢电池发展现状分析 3
新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行 办法 一、总则 第一条为加强新能源汽车动力蓄电池回收利用管理，规范行业发展，推进资源综合利用，保障公民生命财产和公共安全，促进新能源汽车行业持续健康发展，依据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国清洁生产促进法》《中华人民共和国循环经济促进法》等法律，按照《国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）的通知》及《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》要求，制定本办法。 第二条本办法适用于中华人民共和国境内（台湾、香港、澳门地区除外）新能源汽车动力蓄电池（以下简称动力蓄电池）回收利用相关管理。 第三条在生产、使用、利用、贮存及运输过程中产生的废旧动力蓄电池应按照本办法要求回收处理。 第四条工业和信息化部会同科技部、环境保护部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局在各自职责范围内对动力蓄电池回收利用进行管理和监督。 第五条落实生产者责任延伸制度，汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任，相关企业在动力蓄电池回收利用各环节履行相应责任，保障动力蓄电池的有效利用和环保处置。坚持产品全生命周期理念，遵循环境效益、社会效益和经济效益有机统一的原则，充分发挥市场作用。 第六条国家支持开展动力蓄电池回收利用的科学技术研究，引导产学研协作，鼓励开展梯次利用和再生利用，推动动力蓄电池回收利用模式创新。 二、设计、生产及回收责任 第七条动力蓄电池生产企业应采用标准化、通用性及易拆解的产品结构设计，协商开放动力蓄电池控制系统接口和通讯协议等利于回收利用的相关信息，对动力蓄电池固定部件进行可拆卸、易回收利用设计。材料有害物质应符合国家相关标准要求，尽可能使用再生材料。新能源汽车设计开发应遵循易拆卸原则，以利于动力蓄电池安全、环保拆卸。 第八条电池生产企业应及时向汽车生产企业等提供动力蓄电池拆解及贮 存技术信息，必要时提供技术培训。汽车生产企业应符合国家新能源汽车生产企业及产品准入管理、强制性产品认证的相关规定，主动公开动力蓄电池拆卸、拆解及贮存技术信息说明以及动力蓄电池的种类、所含有毒有害成分含量、回收措施等信息。
一二三四新能源电动汽车电池管理系统的主要功能 国际电动学会(IEC)在1995年制定的电池管理系统标准中给出的电池管理系统应有的主要功能包括：显示SOC；提供电池温度信息，电池高温报警；显示电解液状态；电池性能异常早期报警；提供电池老化信息；记录电池关键数据等。 当95年制定标准时，电池的发展还没有达到电动车辆的要求，主要采用的铅酸蓄电池，人们对电动车、尤其是混合电动车的认识还不够。随着电动汽车的发展，对先进电池的需求和对电池管理系统的要求也日益提高。电动汽车的电池管理系统比较复杂，需要针对车用动力电池专门设计，并且对于不同的动力电池，对管理系统的要求也有差异。实用的电池管理系统功能主要包括：数据采集、电池状态估计、能量管理、热管理、安全管理和通信功能，其他扩展功台旨包括充电管理、数据显示、能量管理和故障诊断等。 电动汽车电池管理系统——数据采集 电池管理系统的所有算法、电动车的能量控制策略、驾驶员的驾驶信息等都以采集的数据作为输入，采样速度、精度和前置滤波特性是影响电池管理系统性能的重要指标。电动汽车管理系统的采样速率一般要求大于200Hz。电池能量管理系统按电池包内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。电池箱内通常有温度传感器及电压、电流或内阻的测量装置。 电动汽车电池管理系统——电池状态估计 电动汽车电池状态主要包括SOC和SOH等。是车辆进行能量或功率匹配和控制的重要依据。电动汽车在行车过程中，该系统能随时对车辆的能耗进行计算，最终给出该电源系统的SOC值，供多能源管理系统或整车控制器进行功率配置或确定控制策略，对于纯电动车来说使驾驶人员知道车辆的续驶里程，以便决定如何行驶，在能量允许的条件下使车辆行驶到具有充电功能的地方，补充电量防止半路抛锚。 电动汽车电池管理系统——能量管理 在能量管理中，电流、电压、温度、SOC、SOH 参数作为输入用来完成以下功能：控制充电过程，包括均衡充电;用SOC、SOH和温度限制电动汽车电源系统的输入、输出功率与能量;放电过程的监控与管理。 电动汽车电池管理系统——安全管理 电动汽车电池管理系统的安全管理具体功能包括监测电池的电压、电流、温度等是否超过限制；防止电池过度放电，尤其是防止个别电池单体过度放电，防止电池过热而发生热失控；防止电池出现
随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大，越来越多的新能源汽车走进大众的视野。很多汽车品牌强势进军新能源汽车领域，使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多，加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点，越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。 新能源汽车江湖有句话：“新能源汽车，得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源汽车性能的关键，因此本期文章，知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件---汽车动力电池 首先我们了解下电池，总称为化学电池，现阶段我们将总类的化学电池可以分为； 一次电池，也称干电池，即不能够再充电的电池，如生活中常用的5号碱性电池； 二次电池，即可充电的电池，这也是汽车动力电池最基本的要求； 燃料电池，指正负极本身不含活性物质，活性材料连续不断从外部加入，如氢燃料电池; 对于新能源汽车动力电池，我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池，也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池，目前发展迅速可谓“炙手可热”；另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池， 氢燃料电池，目前与二次电池比起来，有一个很大的优势，就是可以在很快时间（五分钟左右）给电池加满燃料，而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气，而最终产生水分，也没有废旧电池回收的问题，可以说是真正的新能源汽车，但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素，目前发展还是很大的瓶颈，不如二次电池发展的成熟。
在二次电池中，就目前锂电池无论在能量密度，循环寿命和环保性能上都具有很大的优势，是目前动力电池的首选，动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键，因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。目前市面上主流的新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元锂（镍钴锰酸锂）等几大门类。今天知科君就带大家从目前市场上动力电池的主流技术路线。去研究研究关于动力电池中的各种门道，看看这些电池都有什么优缺点！哪种才是适合咱们家用的电池类型。 铅酸电池 优点：成本低、低温性较好，价比高 不足：能量密度低、比功率低、寿命特别短、体积大、安全性差 作为比较成熟的技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，性价比高、依然是可供大批量生产的电动车用电池、如电动自行车、摩托车、低速电动车及老年代步车。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度及使用寿命都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及较高的续航里程、因此一般只能用于低速车的使用。 铅酸图片 镍氢电池 优点：价格低廉、技术成熟、寿命耐用性长
新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行 规定 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定 中华人民共和国工业和信息化部公告 2018年第35号 为贯彻落实《生产者责任延伸制度推行方案》（国办发〔2016〕99号）和《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》（工信部联节〔2018〕43号）要求，推进动力蓄电池回收利用，工业和信息化部制定了《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》，自2018年8月1日起施行，现予公告。 附件：新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定 工业和信息化部
2018年7月2日 新能源汽车动力蓄电池回收利用 溯源管理暂行规定 第一条按照《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》（工信部联节〔2018〕43号）要求，建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”（以下简称溯源管理平台），对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集，对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测。 第二条自本规定施行之日起，对新获得《道路机动车辆生产企业及产品公告》（以下简称《公告》）的新能源汽车产品和新取得强制性产品认证的进口新能源汽车实施溯源管理。 第三条对本规定施行之日前已获得《公告》的新能源汽车产品和取得强制性产品认证的进口新能源汽车，自本规定施行之日起，延后12个月实施溯源管理。如逾期仍需在维修等过程中使用未按国家标准编码动力蓄电池的，应提交说明。 第四条汽车生产企业（含进口商）对已生产和已进口但未纳入溯源管理的新能源汽车产品，在本规定施行12个月内将相关溯源信息补传至溯源管理平台。
新能源汽车的核心部件大剖析：电池系统篇电池系统的选择和设计 如前文所介绍的情况，各家车厂面临油耗和排放的挑战，不断推出新能源汽车的情况，电池系统成了当前汽车电子电气系统中，一个最为昂贵也最为受人重视的子系统。本文将从电池系统的需求、车用电池的状态，以及当前车厂和电池厂的关系角度来介绍电池系统。 电池系统是在混合动力、插入式混合动力和纯电动汽车中用来存储电能，并提供给电驱动系统的需要的能量。电池中的电能，其来源主要有三种，电池处在较低的荷电状态（SOC）时，车辆利用发动机带动高压发电机给电池供电；刹车的时候，能量回收的时候的电能以及充电模式下，从电网得来的能量，如图1所示，在电池的不同的状态，相应的车辆也处在不同的工作模式下。 图1 电池状态vs 车辆模式 电池系统的选择和设计，很大一部分的参数来自于设计什么样的车型，不同
的车型的规范，将直接决定电池系统和电驱动系统的参数，如下图2所示，根据所需要开发的新能源车的具体参数，其电池系统的基本规范也可以确定下来。而电池系统的基本构成，粗略的来说是从电池单体开始，构建电池模组，配置合适电子和电气系统，在电池包层面进行布置和安全分析。 图2 车型规范对电池系统规范的转化 电池单体的选择 1）电池单体的选择 从基本来看，电池单体选择是考虑电池容量、化学体系和单体形状。 ? 单体类型：可选的有铅酸、镍镉(NiCd)、镍氢（NiMH）、高温电池（NaS 和NaNiCl2）、液流电池和锂离子电池，从综合来看，目前只能依靠锂离子电池来作为储能单元。而离子电池内的化学体系，其参数差异也很大。 ? 密度：对电池来说，两个比较重要的参数是能量密度（决定存储电能）和功率密度（决定放电能力），这两者往往不可兼得。值得注意的是，从电极材料理论密度到单体密度再到电池包密度，由于其他不储能的部分，这两个参数往往递减迅速。 ? 寿命：可分为循环寿命和使用寿命两个参数。循环寿命取决于充放电深度、电压、温度和电流（负荷）；使用寿命包括不使用的时间，与温度和电压有
新能源汽车各种电池详 细解释 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大，越来越多的新能源汽车走进大众的视野。很多汽车品牌强势进军新能源汽车领域，使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多，加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点，越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。 新能源汽车江湖有句话：“新能源汽车，得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源汽车性能的关键，因此本期文章，知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件---汽车动力电池 首先我们了解下电池，总称为化学电池，现阶段我们将总类的化学电池可以分为； 一次电池，也称干电池，即不能够再充电的电池，如生活中常用的5号碱性电池； 二次电池，即可充电的电池，这也是汽车动力电池最基本的要求； 燃料电池，指正负极本身不含活性物质，活性材料连续不断从外部加入，如氢燃料电池; 对于新能源汽车动力电池，我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池，也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池，目前发展迅速可谓“炙手可热”；另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池，氢燃料电池，目前与二次电池比起来，有一个很大的优势，就是可以在很快时间（五分钟左右）给电池加满燃料，而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气，而最终产生水分，也没有废旧电池回收的问题，可以说是真正的新能源汽车，但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素，目前发展还是很大的瓶颈，不如二次电池发展的成熟。
本技术公开了一种新能源汽车用电池管理系统，可对电池的电流数据、电压数据和电量数据进行采集，可对系统设备以及汽车电池的温湿度数据进行采集，可对系统设备的运行状态进行监测，可对数据进行分析处理，将系统设备以及汽车电池的正常数据进行提取，然后与数据分析处理后的结果进行对比，为监测数据提供分析对比的基础，可对汽车主电池和汽车备用电池进行切换或断电管理，可防止汽车电池电量过低，影响汽车的正常使用，可对系统进行控制，可对根据发送来的对比结果，及时对相应的设备进行检查维护，可及时了解汽车电池的各项数据信息；本技术还提供了一种新能源汽车用电池管理系统使用方法，操作方便快捷，便于推广。 权利要求书 1.一种新能源汽车用电池管理系统，包括数据采集模块（1）、数据监测模块（2）、数据库（3）、物联网平台（4）、电池管理模块（5）、警示模块（6）和智能终端（7），其特征在于：所述数据采集模块（1）、所述数据监测模块（2）、所述数据库（3）、所述电池管理模块（5）和所述智能终端（7）的输出端均分别与所述物联网平台（4）的输入端连接，所述物联网平台（4）的输出端分别与所述数据采集模块（1）、所述数据监测单元（2）、所述数据库（3）、所述电池管理模块（5）、所述警示模块（6）和所述智能终端（7）的输入端连接，所述数据库（3）的输出端与所述智能终端（7）的输入端连接，所述数据监测模块（2）和所述数据采集模块（1）均分别与所述电池管理模块（5）连接，所述数据采集模块（1）包括电流采集单元（8）、电压采集单元（9）和电量采集单元（10），所述数据监
测模块（2）包括温度监测单元（11）、湿度监测单元（12）和运行监测单元（13），所述物联网平台（4）包括中央处理单元（14）、信息收发单元（15）和存储单元（16），所述电池管理模块（5）包括主电池管理单元（17）和备用电池管理单元（18），所述智能终端（7）包括显示单元（19）和输入单元（20）。 2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理系统，其特征在于：所述智能终端（7）包括车载电脑和移动设备，所述移动设备为智能手机、平板电脑或者联网计算机等其他智能设备。 3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理系统，其特征在于：所述温度监测单元（11）和所述湿度监测单元（12）均分别设于数据采集设备、电池管理设备和数据监测设备以及汽车电池外侧。 4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理系统，其特征在于：所述警示模块（6）包括警示灯和蜂鸣器，且所述警示灯和所述蜂鸣器均设于汽车电池外侧和汽车内部。 5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理系统，其特征在于：所述运行监测单元（13）与车间内部数据采集设备、数据监测设备和电池管理设备均分别连接。 6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理系统，其特征在于：所述存储单元（16）包括云储存空间和本地储存器。 7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用电池管理系统，其特征在于：所述电流采集单元（8）、所述电压采集单元（9）和所述电量采集单元（10）均分别与汽车电池连接。 8.一种新能源汽车用电池管理系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤： S1．管理者通过所述智能终端（7）的所述输入单元（20）开启系统，所述智能终端（7）向所述物联网平台（4）发送指令； S2．所述物联网平台（4）接收指令后，运行系统，所述数据采集模块（1）中的所述电流
世界各国新能源汽车发展动态 表1：各国政府对新能源汽车政策对比 （1）欧洲市场:柴油车成为主流 欧洲柴油车份额逐年提高，如西欧柴油乘用车07年的市场份额已达53.3%。欧洲车企在柴油车技术上处于领先水平。目前混合动力为重点发展方向。 表2：欧洲厂商新能源汽车发展动态
(2) 日本市场:混合动力车独领风骚 日本汽车厂商锂电池开发较早，且投入较大，多数由企业已与电池生产企业进行技术层面合作，在混合动力汽车和电力汽车领域处于领先地位。 表3：日本厂商新能源汽车发展动态 （3）美国：E85混合燃料汽车为主、混合动力车增速较快 美国市场以E85混合燃料为主，但值得关注的是近几年混合动力汽车销量增长情况较好，从2000年-2007年销售数据可以看出，8年来混合动力乘用车的销售量复合增长率达到惊人的58.4%，其市场处于高速增长期，目前市场保有量已达66万辆。虽然混合动力汽车在
美国新能源汽车销量的份额不到20%，美国却是全球混合动力汽车的主要消费国，占07年全球份额的70%。日系厂商占据了美国的混合动力汽车领域主导地位，目前合计占据90%以上的市场份额，美国本土厂商福特和通用份额合计只有8%左右。 表4：美国厂商新能源汽车发展动态 （4）中国：新能源汽车刚刚起步 据统计，国内至少有30家客车企业已涉足新能源车研发；轿车方面，六大汽车集团以及奇瑞、吉利、比亚迪都争相研发新能源车，企业数量总计超过40家。但中国新能源汽车产量小，投入商业化生产的产品较少，政府产业发展规划和配套政策尚不明晰。2008年底首次出台了新能源车补助政策，即：将在13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，并明确中央财政将对购置新能源汽车给予一次性补助。 表5：中国厂商新能源汽车发展动态
电池 ———新能源汽车电池（battery）指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装臵。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。 电池原理 在化学电池中，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等 化学反应的结果，这种反应分别在两个电 极上进行。负极活性物质由电位较负并在 电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、 铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极 活性物质由电位较正并在电解质中稳定 的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、 氧化镍等金属氧化物，氧或空气，卤素及 其盐类，含氧酸及其盐类等。电解质则是 具有良好离子导电性的材料，如酸、碱、 盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融 盐或固体电解质等。当外电路断开时，两极之间虽然有电位差(开路电压)，但没有电流，存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时，在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部，由于电解质中不存在自由电子，电荷的传递必然伴随两极活性物质
与电解质界面的氧化或还原反应，以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此，电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。充电时，电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反；电极反应必须是可逆的，才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。因此，电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。G为吉布斯反应自由能增量(焦)；F为法拉第常数=96500库=26.8安〃小时；n为电池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式，也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。实际上，当电流流过电极时，电极电势都要偏离热力学平衡的电极电势，这种现象称为极化。电流密度（单位电极面积上通过的电流）越大，极化越严重。极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。极化的原因有三：①由电池中各部分电阻造成的极化称为欧姆极化；②由电极－电解质界面层中电荷传递过程的阻滞造成的极化称为活化极化；③由电极－电解质界面层中传质过程迟缓而造成的极化称为浓差极化。减小极化的方法是增大电极反应面积、减小电流密度、提高反应温度以及改善电极表面的催化活性。 2012年4月18日国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，研究部署今年政府信息公开重点工作，讨论通过《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》，会议指出，加快培育和发展节能与新能源汽车产业，对于缓解能源和环境压力，推动汽车产 业转型升级，培育新的经济增长点，具有重要意义。要以纯电驱动为汽车工业转型的 主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非 插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。争取到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆，到2020年超过500万辆；2015年当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至每百公里6.9升，到2020年降至5.0升；新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平