动力电池技术路线图的介绍

装备制造与教育第三十四卷二O 二O 年第四期︵总第一百二十期︶《节能与新能源汽车技术路线图2.0》正式发布10月27日,由工业和信息化部指导、中国汽车工程学会组织全行业1000余名专家历时一年半修订编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》(以下简称技术路线图2.0)在上海发布。

中国汽车工程学会理事长、中国工程院院士李骏在2020中国汽车工程学会年会暨展览会开幕式上就技术路线图2.0的编制背景和主要内容进行了发布。

技术路线图2.0进一步研究确认了全球汽车技术“低碳化、信息化、智能化”发展方向,客观评估了技术路线图1.0发布以来的技术进展和短板弱项,深入分析了新时代赋予汽车产业的新使命、新需求,进一步深化描绘了汽车产品品质不断提高、核心环节安全可控、汽车产业可持续发展、新型产业生态构建完成、汽车强国战略目标全面实现的产业发展愿景,提出了面向2035年我国汽车产业发展的六大目标,即:我国汽车产业碳排放将于2028年左右先于国家碳减排承诺提前达峰,至2035年,碳排放总量较峰值下降20%以上;新能源汽车将逐渐成为主流产品,汽车产业基本实现电动化转型;中国方案智能网联汽车核心技术国际领先,产品大规模应用;关键核心技术自主化水平显著提升,形成协同高效、安全可控的产业链;建立汽车智慧出行体系,形成汽车、交通、能源、城市深度融合生态;技术创新体系基本成熟,具备引领全球的原始创新能力。

技术路线图2.0进一步强调了纯电驱动发展战略,提出至2035年,新能源汽车市场占比超过50%,燃料电池汽车保有量达到100万辆左右,节能汽车全面实现混合动力化,汽车产业实现电动化转型。

技术路线图2.0进一步明确了构建中国方案智能网联汽车技术体系和新型产业生态,提出到2035年,各类网联式自动驾驶车辆广泛运行于中国广大地区,中国方案智能网联汽车与智慧能源、智能交通、智慧城市深度融合。

技术路线图2.0延续了“总体技术路线图+重点领域技术路线图”的研究框架,并将“1+7”的研究布局深化拓展至“1+9”,形成了“总体技术路线图+节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车动力电池、新能源汽车电驱动总成系统、充电基础设施、汽车轻量化、汽车智能制造与关键装备”的“1+9”研究布局。

动力电池系统简介术语解释缩略语描述BMS电池管理系统Battery Management SystemCSC电池监控单元Cell Supervision CircuitBMU电池管理单元Battery Management UnitTCB温度控制板Temperature Control BoardPDM功率分配模块Power Distribution ModuleBPM后备电源模块Backup Power ModuleCAN控制器局域网Controller Area NetworkSOC荷电状态State of ChargeSOH健康状态State of HealthNTC负温度系数Negative Temperature CoefficientA-CAN BMU与整车HCU通信所使用的CANC-CAN BUM与CSC通讯所使用的CANCH-CAN BMU与充电机通讯所使用的CANMSD维护开关Manual Service Disconnect动力电池系统构成01 0302 04电池箱高压盒热管理附件高低压线束电池箱在整车中的位置（大巴示例）1.底盘上表面（最常见）2.尾部正后方（最常见）3.尾部侧面（常见）4.顶部（不常见）电池箱1.高压连接器正2.高压连接器负3.加热输出4.加热输入5.低压输入6.低压输出7.维护开关（MSD）插座8.气压平衡阀（上盖）9.工装挂钩10.警示标识（踩踏、触摸高压）气压平衡阀平衡阀外侧平衡阀内侧MSD组件（带Fuse）MSD组件（不带Fuse）1.箱盖2.箱体密封垫3.电池监控单元（CSC）4.铜巴5.模组6.箱体7.气压平衡阀依据GB4208《外壳防护等级（IP代码）》，公司产品达到IP67.IP676-防止金属件接近危险部件/尘封（最高为6级）●直径1.0mm的金属件不能进入壳内●尘密效果：无灰尘进入7-防短时间浸水影响（最高为8级）●静止水深：<1m●浸入时间：≤30min1.铝巴2.温度采样线3.电压采样线4.模组总正5.模组总负123模组（Module）模组爆炸图1.顶盖绝缘片板2.线束板3.电芯4.侧板5.端板6.底板电芯直接封装在壳体内，温度采样点和电压采样点如图所示。

动力电池回收利用政策解读及发展趋势随着新能源汽车的普及和发展，动力电池的回收利用问题日益凸显。

如何有效地回收利用动力电池，已成为新能源汽车产业发展的重要问题。

为此，国家制定了一系列的政策，以促进动力电池回收利用的发展。

本文将对这些政策进行解读，并探讨动力电池回收利用的发展趋势。

一、政策解读1. 国家发改委、工信部、科技部印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用技术路线图》《技术路线图》提出了新能源汽车动力蓄电池回收利用技术的发展目标和技术路线，旨在推动动力电池回收利用技术的研发和应用。

其中，明确提出要加强动力电池回收利用技术的研发，推进动力电池回收利用产业化发展；加强动力电池回收利用技术的标准化建设，推动动力电池回收利用产业规范化发展；加大动力电池回收利用产业政策支持力度，促进动力电池回收利用产业加快发展。

2. 工信部发布《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》《管理办法》明确了动力电池回收利用的管理要求和责任，规定了动力电池回收利用主体的资质要求、回收利用流程和技术标准等，以确保动力电池回收利用的安全和可靠性。

其中，明确提出要建立动力电池回收利用的监管体系，加强动力电池回收利用的技术规范和标准制定，促进动力电池回收利用产业的规范化发展。

3. 财政部发布《关于支持新能源汽车动力蓄电池回收利用的财政政策》《政策》提出了一系列的财政支持政策，以促进动力电池回收利用产业的发展。

其中，明确提出要建立动力电池回收利用产业发展基金，支持动力电池回收利用产业的技术研发和产业化发展；加大对动力电池回收利用企业的财政补贴力度，鼓励企业加大投入，推进动力电池回收利用产业的快速发展。

二、发展趋势1. 技术创新是动力电池回收利用的关键动力电池回收利用技术的创新和发展，是推动动力电池回收利用产业快速发展的关键。

目前，国内外的动力电池回收利用技术已经取得了一定的进展，但仍存在许多技术难题需要解决。

未来，随着技术的不断创新和发展，动力电池回收利用技术将会更加成熟和完善，从而推动动力电池回收利用产业的快速发展。

锂电池的原理图
锂电池是一种常用的化学电源，由阴极、阳极和电解质组成。

其工作原理如下：
1. 阴极（正极）：阴极通常由锂化合物（如LiCoO2）构成。

在充电过程中，锂离子离开阴极，从而转化为锂金属。

2. 阳极（负极）：阳极通常由碳材料（如石墨）构成。

在充电过程中，锂金属离子（Li+）从电解液中脱离，进入阳极结构，形成锂盐。

3. 电解质：电解质是锂离子的载体。

它通常是有机溶剂（如聚合物电解质或液体电解质），能够在锂离子运动时提供离子传输的途径。

4. 电子导体：为了形成电流，电子需要在阴极和阳极之间进行传输。

在锂电池中，电子通过外部电路传输，从而供电给设备。

在充电过程中，外部电源通过电解液中的电子将锂离子从阳极移动到阴极，以储存能量。

在放电过程中，储存的能量转化为电流，从阴极流向阳极，通过外部电路供给设备使用。

总结：锂离子在充放电过程中在阴极和阳极之间的往复迁移，通过外部电路传输电子，完成电能储存和释放的过程。

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》引领中国汽车产业发展
《汽车工艺师》记者　于永初
2020年10月27日，由工业和信息化部指导、中国
汽车工程学会组织全行业1千余名专家历时一年半修
订编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》（以
下简称《技术路线图2.0》）在上海发布。

中国汽车工程学会理事长、中国工程院院士李骏
在2020中国汽车工程学会年会暨展览会开幕式上就技
术路线图2.0的编制背景和主要内容进行了介绍。

中国汽车工程学会理事长、中国工程院院士李骏引领产业科技创新和引导社会资源聚集等方面都发挥了重要作用。

为了保证技术路线图的科学性、实效性和引领性，同时为支撑我国面向2035新能源汽车规划研究。

动力锂电池国内外发展概况1.1 国外发展现状随着化石能源的逐渐枯竭，环境污染越来越严重，世界上主要发达国家都制定了一系列的新能源研发计划。

随着燃油车禁售时间的逐步接近，各个国家也都加大力度在车用动力电池上进行技术的研发和产业的发展。

美国、欧洲、日本等国家，由于锂电池技术发展的比较早，在技术，产业以及研发上有着很明显的技术优势。

日本在技术上有明显的优势。

韩国在电力电池制造方面处于领先地位，研发和制造能力很强，而美国在科学研究方面处于领先地位。

2009年，日本政府启动了“上升计划”（创新电池科学和基础研究）和uead （下一代高性能汽车电池系统）。

随着产业的调整和技术的发展，日本政府于2013年修订并更新了电力电池技术路线图。

该路线图介绍了电动汽车的二次电池和固体电池技术。

从技术指标、能量密度、比功率、成本和使用寿命等方面确定了电池技术的发展方向。

（具体各项参数指标如下图）图1.1 日本动力电池发展线路图最早的锂离子电池就是由日本的索尼公司研发商用的，目前市面上绝大多数3c数码产品用的都是锂电池，后来索尼将18650圆柱形电池技术转卖给了日本的松下公司，松下公司也就成为了最具代表性的锂离子电池设计制造公司。

同时伴随着特斯拉在电动汽车行业的发展，它使用的松下电池也让松下公司成为了目前动力锂电池行业的领导者占据了全球市场的20%。

松下公司主要生产的是18650和最新的21700圆柱形电池，这两种电池都是三元材料锂电池，拥着这较高的能量密度，电池的单体能量密度能够达到300Wh·kg-1。

图1.2 日本经济产业省设置的动力电池系统相关参数目标值韩国知识经济部也宣布大力推进动力锂电池的研发，重特别是锂离子电池单元、模块、系统和关键原材料的研发。

电动汽车方面主要关注能量密度、安全性和低成本。

领导绿色社会二级电池技术研发项目，包括锂离子电池关键材料和应用技术研究（储能纯电动汽车）、评价和测试基础设施、新一代电池研究-2020年计划，基础研究，关键原材料，测试评估和标准，电力电池的应用准备建设完善的电力电池产业链在韩国。