五大新能源汽车电池类型盘点
一、铅酸电池
铅酸电池作为比较成熟的技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。北京奥运会时，有20辆使用铅酸电池的电动汽车，为奥运会提供交通服务。
但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。
二、镍镉电池和镍氢电池
虽然性能好于铅酸电池，但含有重金属，使用遗弃后对环境会造成污染。
镍氢动力电池刚刚进入成熟期，是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池，商业化的代表是丰田的普锐斯。目前全球主要的汽车动力电池厂商主要有日本的PEVE和Sanyo，PEVE占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85％的市场份额，目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard 和Estima，以及本田的Civic，Insight等均采用PEVE的镍氢动力电池组。在我国，长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行，他们采用的也都是镍氢电池，不过电池主要向国外采购，国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。
三、锂电池
传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟，但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。目前，越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。
因为锂离子动力电池有以下优点：工作电压高（是镍镉电池氢-镍电池的3倍）；比能量大（可达165WH/㎏，是氢镍电池的3倍）；体积小；质量轻；循环寿命长；自放电率低；无记忆效应；无污染等。
当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车，如美国福特、克莱斯勒，日本丰田、三菱、日产、韩国现代、法国Courreges、Ventury等。而国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中搭载动力锂电池。
目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是：安全性能和汽车动力电池的管理系统。安全性能方面，由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因，加上以人为本的安全理念，因此，用户对电池的安全性提出了非常高的要求。汽车动力电池的管理系统方面，由于汽车动力电池的工作电压是12V或24V，而单个动力锂离子电池的工作电压是3.7V，因此必须由多个电池串联而提高电压，但由于电池难以做到完全均一的充放电，因此导致串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况，电池会出现充电不足和过放电现象，而这种状况会导致电池性能的急剧恶化，最终导致整组电池无法正常工作，甚至报废，从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。
四、磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池也是一种锂电池，其比能量不到钴酸锂电池的一半，但是其安全性高，循环次数能达到2000次，放电稳定，价格便宜，成为车用动力新的选择。
比亚迪提出的“铁电池”，业界人士认为其为磷酸铁锂电池的可能性较大。
五、燃料电池
简单地说，燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂（铂）的作用，氢原子中两个电子被分离出来，这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流，失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能。
因为燃料电池直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料—电能转换效率在45%～60%，而火力发电和核电的效率大约在30%～40%。
上图为新能源电池性能比较
新能源汽车电池发展趋势
盖世汽车网认为：在发展新能源汽车上，镍氢电池技术最成熟，未来3年内仍将是新能源车的主流，之后镍氢电池技术将和磷酸铁锂、氢燃料电池三分天下，5年后将逐渐被锂电池及燃料电池所取代。
电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 1 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。 2 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) 3 术语和定义 3.1 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。 3.2 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。
电动汽车电池包研究报告 随着国家对新能源汽车的扶持和推广力度不断加大，行业规范也越来越完善，一些不符合要求的电池pack厂也逐渐被淘汰。未来要想在新能源汽车领域有所斩获，必须了解并适应国家对此行业的发展规划和发展方向。 根据国家对《锂离子电池行业规范条件》。首先是电池pack要进行公告申报，只有通过公告的电动汽车电池厂家，才能够进行电池的生产。 一、必要性 1、是对工厂的产能及实力的要求，《规范条件》对企业产能提出了量化的要求，锂离子动力蓄电池单体企业年产能力不得低于2亿瓦时，金属氢化物镍动力蓄电池单体企业年产能力不得低于1千万瓦时，超级电容器单体企业年产能力不得低于5百万瓦时。系统企业年产能力不得低于10000套或2亿瓦时。生产多种类型的动力蓄电池单体企业、系统企业，其年产能力需分别满足上述要求。 2、为推动企业的技术进步，《规范条件》对企业研发机构、人员、设计规范文件体系和具体的设计研发能力提出了要求，企业应建立产品设计研发机构，应配备占企业员工总数比例不得少于10%或总数不得少于100人的研究开发人员，应建立与汽车研发相适应的产品设计开发流程和技术管理体系，建立汽车动力蓄电池产品设计规范，建立产品开发信息数据库。 3、为保证企业产品的安全性和一致性，《规范条件》对企业产品和质量保证能力提出了要求，企业应通过IATF：16949质量体系认证，应建立从原材料、部件到成品出厂完整的检验和可追溯体系。 4、为推动新能源汽车市场的形成和发展，对动力蓄电池产品提供质量保证等售后服务，《规范条件》要求企业应建立完善的售后服务体系，会同汽车整车企业研究制定可操作的废旧动力蓄电池回收处理、再利用的方案。 而根据2017-3-1日，工业和信息化部发展改革委科技部财政部关于印发《促进汽车动力电池产业发展行动方案》的通知， 1、产品性能大幅提升。到2020年，新型锂离子动力电池单体比能量超过300瓦时/公斤；系统比能量力争达到260瓦时/公斤、成本降至1元/瓦时以下，使用环境达-30℃到55℃，可具备3C充电能力。到2025年，新体系动力电池技术取得突破性进展，单体比能量达500瓦时/公斤。 2、鼓励动力电池龙头企业协同上下游优势资源，集中力量突破材料及零部件、电池单体和系统关键技术，大幅度提升动力电池产品性能和安全性，力争实现单体350瓦时/公斤、系统260瓦时/公斤的新型锂离子产品产业化和整车应用。 第二、是对产品的要求，工信部于2017年1月6日发布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》，自2017年7月1日起施行。通过审查的新能源汽车生产企业及产品，由工信部通过《道路机动车辆生产企业及产品公告》（以下简称《公告》）发布。根据准入新规，申请准入的新能源汽车产品，应符合《新能源汽车产品专项检验项目及依据标准》。
动力电池pack生产工艺流程_动力电池PACK四大工艺介绍 2018-04-17 17:13 ? 885次阅读 动力电池PACK四大工艺 1、装配工艺 动力电池PACK一般都由五大系统构成。 那这五大系统是如何组装到一起，构成一个完整的且机械强度可靠的电池PACK呢？靠的就是装配工艺。 PACK的装配工艺其实是有点类似传统燃油汽车的发动机装配工艺。 通过螺栓、螺帽、扎带、卡箍、线束抛钉等连接件将五大系统连接到一起，构成一个总成。
2、气密性检测工艺 动力电池PACK一般安装在新能源汽车座椅下方或者后备箱下方，直接是与外界接触的。当高压电一旦与水接触，通过常识你就可以想象事情的后果。因此当新能源汽车涉水时，就需要电池PACK有很好的密封性。 动力电池PACK制造过程中的气密性检测分为两个环节： 1）热管理系统级的气密性检测； 2）PACK级的气密性检测； 国际电工委员会（IEC）起草的防护等级系统中规定，动力电池PACK 必须要达到IP67等级。
2017年4月份的上海车展，上汽乘用车就秀出了自己牛逼的高等级气密性防护技术。将充电状态下的整个PACK放到金鱼缸中浸泡7天，金鱼完好无损，且PACK内未进水。 3、软件刷写工艺 没有软件的动力电池PACK，是没有灵魂的。 软件刷写也叫软件烧录，或者软件灌装。 软件刷写工艺就是将BMS控制策略以代码的形式刷入到BMS中的CMU和BMU中，以在电池测试和使用过程中将采集的电池状态信息数据，由电子控制单元进行数据处理和分析，然后根据分析结果对系统内的相关功能模块发出控制指令，最终向外界传递信息。
4、电性能检测工艺 电性能检测工艺是在上述三个工艺完成后，即产品下线之前必做的检测工艺。 电性能检测分三个环节： 1）静态测试： 绝缘检测、充电状态检测、快慢充测试等； 2）动态测试； 通过恒定的大电流实现动力电池容量、能量、电池组一致性等参数的评价。 3）SOC调整； 将电池PACK的SOC调整到出厂的SOC SOC：StateOfCharge，通俗的将就是电池的剩余电量。 关于电池PACK的电性能检测参数，每个公司其实都有自己定义的标准，都不一样。但是国家对于新能源汽车动力的电性能要求是有规定的，国标如下： 《GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》《GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》
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
新能源汽车核心技术详解：电池包和BMS、VCU、MCU 导读：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，北汽福田新能源系统开发部部长杨伟斌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。 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。 表1 消费者角度分类 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
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
目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。
纯电动汽车动力电池包结构静力分析及优化设计 摘要：动力电池包作为纯电动汽车的唯一动力源，承受着电池组等模块的质量，因此其强度、刚度必须满足使用要求才可以保证行驶的安全性。在建立其有限元模型的基础上，分析了电池包结构在弯曲工况、紧急制动工况、高速转弯工况、垂直极限工况以及扭转工况下的强度、刚度。分析结果显示，在垂直极限工况下，电池包底板的受力情况最为恶劣，因此对原有模型做出了改进，改变底板加强筋的布置形式。经过相同工况的模拟，发现在力学性能提升的基础上，整体质量得以减轻，实现了轻量化的目标。 关键词：动力电池包有限元法静力分析优化设计 Abstract：As the only power source of pure electrical vehicle，the power battery pack bears the weight of several models such as the battery model. To ensure the safety,the pack’s strength and stiffness must meet the fundamental requirements. This paper mainly analyzed the strength and stiffness under different working conditons on the base of a finite element model. The rsult shows that and the corresponding stress and deformation graphs are obtained.The structure of the battery pack is improved after analyzing the causes of the stress concentration.Also, the performance of the new model is compared with the original one.The results show that the weight of the structure is reduced while the performance of the structure is improved, and the lightweight of the vehicle is realized. Keywords:power battery pack finite element method static structural analysis optimal design
浅论新能源汽车电池包装配生产技术 新能源汽车的核心技术是电池包，电池包生产装配的质量对新能源汽车的性能有着较大影响，因此，电池包的研发和装配生产技术备受业内关注。文章对新能源汽车电池包装配生产技术进行了分析探讨。 标签：新能源汽车；电池包；装配 一、新能源汽车电池概述 我国新能源汽车行业发展迅猛，新能源汽车核心技术是电池包，其生产装配质量直接影响新能源汽车的性能。当前我国新能源汽车主要应用的是蓄电池，主要特点如下。 （1）铅酸蓄电池。其电极材料由铅及其氧化物构成，电解液是硫酸溶液，具有电压稳定、价格底的优点，但缺点是比能低、使用周期短、日常维护较为频繁。目前，铅酸蓄电池已经广泛应用于低速电动汽车领域。 （2）镍氢电池。镍氢电池有阳极材料和阴极材料构成，前者主要是氢氧化镍，后者主要是钒、锰、镍等金属合成材料构成，镍氢电池的能量体积密度比铅酸电池高3倍左右，比功率却是铅酸电池的10倍。但是低温环境下容量会减小，高温环境下充电的耐受性差，镍等部分原材料价格昂贵，过度放电会损伤电池的性能，在一定程度上限制其荷电状态。 （3）锂离子电池。锂离子电池性能高、成本低，是新能源汽车应用的大势所趋。新型锂离子电池采用高电压/高容量正负极材料和高压电解液代替，电池成本、比能量和能量密度比传统锂离子电池优势明显，应用于新能源汽车动力系统中，经济性和便利性得到大幅提升。 二、新能源汽车常见电池包的结构分类 （1）油电混合动力汽车电池包。油电混合动力汽车是指同时具备热动力源与电动力源两种动力来源的汽车。电机不能直接驱动车轮，而是辅助发动机进行车轮驱动。电池包也不需要外接电源，需通过发动机将其多余的能量转化为电能储存在电池包内，当发动机再次需要电动机辅助驱动时，电池包内的电能转化为动能传输给电机，由电机辅助发动机驱动汽车。也就是说，电池包只是在起步、加速、制动等环节辅助发动机工作，具有较小的体积和较轻的质量。目前，油电混合动力汽车多使用镍氢电池，一般通过自然通风冷却装置冷却，较为简单，电池包体积小，一般设置在座椅后面的后备厢，便于车内空间的布置，不仅方便电池包的生产装配，也便于日常维护和保养。 （2）插电混合动力汽车电池包。插电混合动力汽车也同时具备热动力源与电动力源两种动力来源，与油电混合动力汽车相比电机能单独直接驱动，电池包
我国新能源汽车发展现状及趋势 目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面
临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重 要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。 日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新。2006年，日本提出了新的国家能源战略，目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%降到80%，为了
电动汽车电动汽车整车装配工艺流程卡 车辆型号出厂编号/VIN代码 电机编号控制器编号 调速踏板编号充电器编号 组合仪表编号车身颜色 蓄电池编号 1 2 3 4 5 6 7 8 工序号工序名称力矩控制项目责任人 1-1 1.车门门锁、车门限位器 2.充电器、充电器座、电喇叭 3.车门流水条 1-2 1.线卡热塑管 2.车架线束，连接控制器和后蓄电池电缆4根 3.接前桥制动软管组件、通后桥制动管 4.驻车软轴1 1-3 1.前减震器（左/右） 2.横摆臂和转向臂（左/右） 3.平衡杆、平衡杆胶套 4.前制动器（左/右） 5.接制动毂油管 6.室内制动管路两通转向器 7.转向球头、转向拉杆、转向防尘套 1.固定减震器螺母 2.连接横摆臂、转向臂螺母螺栓 3.固定转向器螺母螺栓 4.固定平衡杆螺母螺栓 5.固定制动器螺栓 6.固定制动鼓螺母 1-4 1.后桥总成组件 2.后悬限位块 3.后减震弹簧 4.接前地板制动管路 1-5 1.制动踏板组件 2.室内接制动泵油管1/2 3.制动油壶,加制动液 4.驻车制动器 5.粗调刹车 6.装前车轮 7.粗调前束 1.固定制动踏板螺栓 2.固定前轮螺母 2-1 1.顶蓬密封条 2.顶蓬线束 3.后尾翼组件 4.粘前轮包左右装饰件 2-2 1.车身线束、手刹继电器、闪光器、制动开关 2.加速踏板、刮水电机、喷水嘴、 3.暖风机、喷水壶 4.转换器、扩音机 2-3 1.蓄电池、蓄电池减震垫 2.前、后组合灯，密封塞 2-4 1.蓄电池布线和固定 2.后蓄电池压板 word文档可自由复制编辑
2-5 1.玻璃升降器（左/右）、玻璃导轨胶条 2.车门玻璃(左/右) 3.车门玻璃挡水条（左/右） 4.电动门窗（选装）、中控锁（选装） 工序号工序名称力矩控制项目责任人 2-6 1.内饰 2.内后视镜、遮阳板、内把手 3.外后视镜、前后侧风窗胶条 4.天线 2-7 1.方向柱 2.仪表板研配 3.前后风挡玻璃和胶条 4.粘侧围前/后风窗玻璃、雨刷 5.粘顶盖密封条 1.固定转向柱螺母螺栓 2-8 1.仪表板组件 2.点火开关、组合开关 3.组合开关罩、方向盘 1.固定方向盘螺母 2-9 1.地板皮、中蓄电池罩 2.车门密封条 3.安全带、倒顺开关 4.前后保险杠组件、密封塞、后轮包装饰件 5.车门内护板、前格栅 1.固定安全带的螺栓 2-10 1.下线调试 2.座椅安装，踏板胶块、轮辋装饰件 3.粘标示、入库 整车下线日期： 整车下线检验卡 检验项目实测数据结论检验员 速度表示值标称值(30km/h) 制动性能制动距离（30km/h） 前照灯发光强度 (cd) 左右 前轮定位 前束角（o） 车轮外倾角（o） 其它检验项目 检验项目结论检验项目结论 外观检验车身、装配检验风挡、门窗使用安全玻璃全车灯光齐全有效 方向盘最大自由转向量符合要求后视镜齐全有效 转向系工作可靠雨刮器齐全有效制动踏板自由行程符合要求轮胎符合标准 轮胎螺母紧固可靠制动系无渗油漏气 后桥无漏油驱动、变速系统 紧固件检查3～10km行驶试验 雨淋试验 word文档可自由复制编辑
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
1、辽宁省 辽宁省在新能源汽车发展主要目标是：（1）实现规模化应用。到2020年，全省新能源汽车推广应用达到20000辆以上，公共领域普遍应用新能源汽车；（2）逐步推广应用范围。把具备条件的省内其他城市申请列入国家新能源汽车推广应用城市；（3）推动关键技术和产品取得重大进展。在纯电动汽车整车及电池、电机、电控等关键功能部件领域取得一系列重大技术突破，增强新能源汽车产品的自主生产和市场供给能力，在产品可靠性、稳定性、经济性上满足市场基本需求；（4）初步建成配套基础设施网络。 2、四川省 “十三五”期间，四川将加强新能源汽车关键核心技术研究，突破整车设计、动力电池、驱动电机及电控系统等关键零部件核心技术，推进充电设备研发，提升纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化水平，跟踪研究燃料电池汽车及下一代新能源汽车，加快研发具有竞争力的产品，大力支持新能源汽车推广应用，提高相关配套能力，提升品牌影响力，将四川省建成国家新能源汽车产业基地，形成成都平原城市群、川南城市群、川东北城市群三大新能源汽车应用基地。 新能源汽车产业布局将以成都、泸州、南充和达州等地为主体形成核心发展区，以德阳、绵阳、广元、遂宁、乐山、宜宾、广安、巴中、资阳等地为主体形成重点拓展区，辐射带动全省其他地区新能源汽车产业发展。 其中，成都着力打造完整的新能源汽车产业链，重点发展纯电动客车、轿车、专用车，插电式混合动力客车、轿车，燃料电池客车、轿车、专用车，建设全国重要的新能源汽车产业基地。泸州全力推动西部新能源汽车产业园规划建设，建设智能充电服务平台，重点发展小型电动车生产，开展新能源汽车电池、电机、电控三大核心技术研发和制造，打造西部清洁能源汽车产业基地。南充重点发展纯电动、增程式等新能源商用车和甲醇、LNG等清洁能源汽车，打造西部新能源
万方数据
?电动汽车电池包散热加热设计? 被动冷却／加热电池包。尽管空气是经过汽车空调（交流）或供暖系统冷却和加热的，但它仍然被 认为是一种被动系统（如图２）。运用这种被动系统，环境空气必须在一定温度范围（１０℃～３５℃）中才能正常进行热管理，在环境极冷或极热条件 下运行电池包可能会产生更大的不均匀。相关实 验也证明被动系统中，由于引入环境空气的温度不一致性，冷却加热电池包会导致电池包更大的不均匀性。 下面为空冷和液冷主被动系统示意图。 ?６? 图Ｉ被动冷却一外部空气流通 图２被动加热和冷却一内部空气流通 图３主动加热和冷却一外部和内部空气流通 图４被动冷却一液体循环 图５主动冷却／加热一液体循环 图６主动冷却／加热一液体循环 １．２散热系统 根据传热学理论，固体与气体，固体与液体接 触产生传热现象。气体的对流换热系数远远没有 液体的对流换热系数大，液体和固体接触对流换热能力更强。传热系数越大所交换的热量越多，换 热效果就越明显，因此要选择合适的传热介质。各 种传热现象的传热系数范围如表ｌ所示。 表Ｉ表面传热系数的一般范围 对流换热问题的类型 ｈ／［ｗ／（ｍ２ｋ）】 自然对流换热：气体 ２．２５液体 ５０．１０００强迫对流换热：气体 ２５．２５０液体 ５０．２５０００相变对流换热：沸腾 ２０００．５００００凝结 ２０００．１０００００ 使用液体作为传热介质，需要考虑导电性，安全性，还有密封性，以及以后的维修方便性，还要考虑到电池包整体的重量。相变材料（例如液 体石蜡）的传热蓄热能力最强，且在达到相变温 度时可以大量吸热或放热而不升温降温。通过选用合适的相变材料能够使电池单体有效地达到热平衡，很好地控制电池温度上下限，避免产生温度过高过低现象。但是考虑到材料的研发、制造成本等问题，目前最有效且最常用的还是采用空气作为散热介质。 目前多采用的空冷主要有并行和串行两种通风方式，如图７～图８所示。这就要求在电池包结构上设计相应导风口，尽量减小空气流动阻 力，保证气流的均匀性。 图７串行通风 图８并行通风 ．—（蜷）２０ １ ０．Ｎｏ．１． 万方数据
新能源汽车用电池包支架结构设计 发表时间：2019-09-19T15:24:14.913Z 来源：《中国西部科技》2019年第11期作者：刘争光 [导读] 本文主要对新能源汽车用电池包使用过程中容易出现的问题进行了分析，并介绍了电池包支架结构的设计与试验过程。通过在设计过程中有针对性的解决电池包散热与强度问题，最终使本次设计满足了新能源汽车的使用要求。 惠州亿纬锂能股份有限公司 引言 汽车作为人类重要的交通工具，给人类的生产和生活带来了极大了便利，但其对能源的消耗也十分巨大，对环境的污染也较为严重，因此，随着科学技术的不断发展，人类开始探索采用新能源为汽车提供动力。尤其是近几年新能源汽车技术的不断成熟，新能源汽车已经随处可见，而且已经成为汽车领域未来发展的必然趋势。现阶段新能源汽车所采用的动力能源主要是依靠电池包提供的电能。电池包是新能源汽车的主要储能部件，其直接关系到新能源汽车的性能。目前，新能源汽车的电池主要使用的是镍氢动力电池，由于其本身具有比能量高、比功率高、无污染以及使用寿命长等优势，已经在新能源汽车中得到了广泛应用。但同是镍氢电池特别是汽车所使用的高功率镍氢电池对温度变化较为敏感，需要在稳定的、特定温度范围的环境下才能发挥出最佳效能，这就需要我们对电池包的结构进行科学合理的设计，以保证电池包的正常使用。 一、电池包易发生的问题 （一）电池发热快 由于电池的放电倍率会因车辆低速、高速、加速、减速等行驶状态的变换而产生变化，这就会导致电池放电倍率在变化过程中产生不同的生热速率，从而造成大量热能的产生，给电池的性能造成严重影响。 （二）电池包不易散热 新能源汽车和传统汽车一样，本身重量较大，带动汽车运动的动力能源需求很高，这就需要较多的电池数量来达到相应的指标。但由于汽车本身装载空间有限，这就使得这些电池必须紧密排列连接才能满足要求。因此，在实际行驶过程中，除了会出现电池发热快的问题以外，还会因电池排列紧密引起电池包中间温度过高，而边缘热量较少，造成每个单体电池之间的温度不均衡，并且不利于电池的均匀散热。而这种镍氢电池发热快、散热不均匀的问题，造成电池包在运行中的环境温度更为复杂多变，使得各单体电池、电池模块内组与容量的不一致性问题更加严重。此外，热量的长时间积累所导致的部分电池过分放电与部分电池过分充电，会严重影响电池的寿命与性能，同时还会带来安全隐患。如果电池在高温下不能及时得到散热通风，会使整个电池包系统温度过高或分布不均匀，进而降低整个电池包的电循环效率，使电池包的功率与能量无法得到充分发挥，严重时还会造成热失控，最终降低整个电池包的安全可靠性。 （三）电池之间的连接容易受损 汽车在行驶过程中会因路况不同产生各种震动，这就使电池包必须能经受得住震动考验。特别是各个电池之间相互连接的部位较为脆弱，过度震动会对其造成损坏，从而使电池包的性能与使用寿命受到影响。这就使得电池包的结构在设计的时候不但要充分考虑到如何帮助镍氢动力电池包散热，还要考虑到如何减震才能充分发挥出电池性最佳性能，延长电池的使用寿命。此外，电池包的结构设计也要尽可能的增强其本身强度，从而通过自身强度与减震方面来保证电池包的安全可靠性。 二、电池包支架结构设计 电池数量以及单体电池的连接方式通常是电池包结构设计时需要参考的因素。在本次设计中，电池包中电池的数量为126只，平均分成18支8.4V的电池棒并以串联形式组合起来。在电池支架材料选择上，选用具有优良耐热性、强度高、耐化学药品性以及加工方便等优点的尼龙66型号支架。电池支架分上中下三层设计，中间留出的两层空隙用于放置电池模块，在排列上每层有9支电池模块。这种设计将电池包整体体积减到最小，最大程度上节省了车内的装载空间。 电池包支架内部电池模块安放位置采用圆弧设计，能够有效提升电池模块在支架内部的稳定性。同时依据电池模块端的样式将支架两端做镶嵌式密合设计，使电池模块在支架内的可能发生的转动概率减到最校此外，将正负极符号标于支架两端，能够避免电池模块正负极反接而导致电池损坏。最后，通过在接线盒两端装设接线盒，可以防止外界金属与连接片接触引起电池包短路。 三、电池包散热系统设计 在传热学理论中，固体与液体、气体接触都会产生传热现象。在换热系数方面，液体的对流换热系数相较气体的对流换热系数要更高，因此，液体与固体接触时具有更强的对流换热能力。由于传热系数的大小能够反映出交换热量的多少，因此换热效果随着传热系数的增大而增强。这就要求在散热系统设计时要选择合适的传热介质。 虽然液体换热能力强，作为传热介质时的效果更明显，但如果选用液体来充当传热介质，就必须对液体的导电性、密封性、安全性以及后续维修的便捷性进行充分的考虑。此外，电池包的整体重量也是需要重视的问题。在变相材料的选择上，如液体石蜡的传热能力最强，并且在达到变相温度时会因吸收或释放大量热量而保持温度恒定，因此，液体石蜡可以作为首眩合适的选用变相材料不仅可以确保电池顺利的达到热平衡，更能对电池温度上下限进行很好的控制，从而防止温度的过高或过低现象的出现。但目前来说，变相材料在研发和制造成本上较高，因此其在电池包散热领域的应用还不能得到广泛普及。 由于本电池包结构受限，在散热设计上运用的是强制风散热模式，通过让空气沿电池包内预留的风道从一侧流往另外一侧的串行式通风来实现带走热量的效果。 另外，本设计中还运用了两只散热风扇并将其安装在电池包的一端来实现强制风冷。电池包内部留有6个位置用来放置温度传感器，当电池包内部温度超过一定值后会被温度传感器检测到，进而启动散热风扇来对电池包进行散热，而当电池包温度降低到合理范围时，则会自动停止散热风扇。这种设计可以通过让电池包在合适的温度下进行工作来达到最佳效果，同时散热风扇依据电池包温度自动启停还能够减少对能源的消耗。总体来说，这种散热模式具有质量轻、结构简单、散热效果好以及性价比高的优点。 四、电池包散热性和结构强度测试结果 （一）散热性能 将电池包放置在(20±5)℃的环境温度条件下,依据QC/T744-2006标准对电池包进行连续测试，最终得出电池包内温度小于30℃,属于电
新能源汽车电池包关键连接技术 1 序言 近年来，受益于国家优惠政策，新能源汽车行业得到了蓬勃发展，其销量也在逐年递增。为了适应并扩大市场需求，解决“里程焦虑”的问题，新能源汽车正不断地追求着轻量化。电池包作为新能源汽车开发中十分重要的部件，其趋同的技术与生产水平备受人们的关注[1]。目前，行业内普遍使用的电池包箱体有：铝型材电池包箱体、铸铝电池包箱体和钣金电池包箱体等。钣金电池包箱体安全性、可靠性高，多数使用在公共交通工具上，如公交车。对于小型轿车而言，多数使用的是铝制电池包箱体。 铝制电池包箱体承载结构主要分为两种：底板承载式结构和框架承载式结构。大众公司在研究中发现框架承载式结构更容易实现轻量化以及满足不同结构下的强度要求，并将此结构应用于奥迪A6EV车型上[2]。依据承载结构的不同，其对应的生产工艺流程、方法也存在一定的差别。本文针对电池包箱体制造的关键连接技术：钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、搅拌摩擦焊、激光焊以及新兴的螺栓自拧紧技术（FDS）和胶接技术等分别进行介绍。 2 传统熔化焊 2.1交流钨极氩弧焊 钨极氩弧焊（TIG焊）属于非熔化极惰性气体保护焊的一种，是在惰性气体的保护下，利用钨极与焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（也可以不加焊丝），从而形成优质焊缝的焊接方法[3]。交流TIG焊在焊接时具
有电弧与熔池的可见性好、操作简单、焊缝外观无焊灰及不需清洁等优点，并且具有清理氧化膜的作用，因此非常适合铝制电池包箱体的焊接。此外，对于空间狭小的短焊缝焊接以及密封性要求高的焊缝也尤为合适。例如，比亚迪和吉利旗下多款混动车型的电池包箱体，在生产制造过程中均大量采用交流TIG焊，实现壳体的连接，保证工件气密性，其TIG焊缝约占箱体总焊缝量的80%。某车型电池包下箱体焊缝如图1所示，箱体结构紧凑，型材刚度大，可以选择交流TIG焊。然而，随着箱体结构的演变，箱体尺寸在变大、型材结构在变薄、焊接结构在优化以及焊后尺寸精度要求在提高，因此交流TIG焊的优势并不凸显。相反，其缺点：焊接速度慢、焊接热输入大、焊后变形大、不易控制等，限制了箱体的高效生产。因此，热输入小、变形小、工作效率高的熔化极气体保护焊开始渐渐取代TIG焊。 图1 某车型电池包下箱体焊缝 2.2CMT焊 CMT（Cold Metal Transfer）是一种全新的MIG/MAG焊接工艺，它是利用一个较大的脉冲电流使得焊丝顺利起弧，并在焊丝端部熔化长大，在熔滴即将发生脱落的时刻，电流急剧衰减至几乎为零，利用熔滴与熔池的表面张力、熔滴自身重力和焊丝的机械回抽作用，实现熔滴的完美过渡，从而形成连续的焊缝[4]。相比传统MIG焊，CMT技术具有热输入小、无飞溅、电弧稳定以及焊接速度快等优点，可用于多种材料的焊接，在铝制电池托盘的生产制造中占据着举足轻重的地位。例如，比亚迪、北汽旗下多款车型所使用的电池包下箱体结构，多采用CMT焊接技术，其焊缝约占箱体焊缝的70%。箱体简易结构如图2所示，边框与底板（采用间断