车用锂电池介绍

车用锂电池是混合动力汽车及电动汽车的动力电池，由于镍氢电池的一些技术性能如能量密度、充放电速度等已经接近到理论极限值，锂电池由于能量密度高、容量大、无记忆性等优点，得到汽车厂商与电池生产厂商的一致认可，目前各国研发的重点是锂离子电池。

目录在我国的背景及发展优势关键技术前景展望

在我国的背景及发展优势

当前，全球温室气体排放总量持续攀升，二氧化碳排放中，25%来自汽车。

在我国，汽车排放的污染已成为城市大气污染的重要因素。我国二氧化碳排放量已居世界第二，很快会居世界第一。减排二氧化碳的压力将越来越大。

如何满足汽车对石油的需求，如何降低汽车对环境的破坏是关系国家能源安全的大问题。据此，中投顾问汽车行业分析师李胜茂认为，锂电汽车本身是零排放的，发展电动汽车可以大大减少有害气体排放。发展锂离子电池电动汽车不仅以电代石油、减少温室气体排放，又能储存电网谷电，一举三得。我国发展锂电汽车既有可与发达国家相竞争的技术优势，又--99有发达国家所没有的资源优势和市场优势。我国小功率锂离子电池早已产业化，形成上下游结合的完整产业链，电池产品超过世界市场的1/3，中日韩三国已成三足鼎立之势。锂离子动力电池在技术上已经达到国际先进水平，产业化条件也已基本成熟，具备参与国际竞争的实力。锂电汽车的主要关键部件是锂离子动力电池和永磁同步电机。

我国发展锂电汽车在资源上具有独特的有利条件。锂离子电池的原材料在我国来源极为广泛。我国是世界锂资源大国，特别是青海和西藏的盐湖有大量锂资源，盐湖的开发不仅为低成本锂离子电池提供原材料，也有利于西部地区的发展。同时，锰、铁、钒、磷等在我国都是富产资源。永磁同步电机具有体积小、重量轻和效率高的特点，而我国是稀土永磁材料大国，为锂电汽车提供了材料保证。只有以锂离子电池为动力的纯电动汽车才是我国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。正如一家着名的咨询公司的结论：通过发展电动汽车，“中国有可能据此在全球汽车业第三次技术革命中走到世界前列”。锂离子电池的新突破已经使电动汽车的成本大大降低、性能有了很大提高，市场化近在眼前。迅速推进锂电汽车的产业化是符合我国国情的战略选择。锂电汽车是我国在激烈的国际竞争中难得的一次历史机遇。锂电汽车将带来一场“能源革命”和“产业革命”。

面对日益枯竭的石油资源，寻找过渡能源或者新能源成为各大汽车厂商的共识，不排除有一天像数码相机取代传统胶卷相机一样，传统内燃机在一夜之间被电池动力技术取代。

关键技术

这里有许多问题成为锂离子蓄电池技术是否成功的关键所在，因为成功的动力来源对电动车来说也是至关重要的，它们包括：

●标准化

一些从事锂离子蓄电池技术开发的日本研究者和公司正在按照电压范围寻找标准化的解决措施。根据电压标准，蓄电池的性能取决于蓄电池包的成本(较高电压的成本会更高，因为电池的复杂性、温度的管理和监测问题带来的结果)和因电池固有的较高电压所带来的能量的损失及控制系统的复杂性这两者之间的博弈。日本工程师愿意调整两个充电的标准：144V对轻微混合动力车，288V对混合动力车。然而1/4的市场几乎对电压标准化都没有反应。

●蓄电池技术

持续发展的蓄电池技术构成了未来锂离子蓄电池成功的重要组成部分。现有许多不同的蓄电池材料和化学成分被很多的蓄电池公司研发和测试。具有竞争性的发展过程将会加速该项技术的商业化，因为优质的蓄电池会开发，并投入生产。最终，蓄电池技术将在中短期时间里界定混合动力车和电动车的竞争差异。

●控制装置

如果在考虑之中的电动车是混合动力车的话，那么在蓄电池的管理和蓄电池与电机的综合性能上就要考虑控制回路技术。

●周期

要求用于混合动力和电动车的蓄电池必须有接近传统发动机车的使用周期，那就是10年或16万km。早期的混合动力车，如丰田的Prius和本田的Insight大约是这个周期，它们采用的现有镍金属技术，证明了其可靠性。也希望现在的锂离子蓄电池技术能达到这个目标。为什么不是现在？与常用的镍氢蓄电池相比，锂离子蓄电池的竞争优势在于，具有较高的动力和能量密度性能，同时具有较强的充电和放电效果。在向混合动力、插电式混合动力及纯电动车转型的过程中，锂离子蓄电池是必不可少的。

前景展望

尽管制造商和他们的蓄电池合作伙伴投入了大量资金，但一些工业和技术专家的观点是锂离子蓄电池并没有代表电动汽车的能源储存的长期未来方向，能够认识到这点非常重要。

研发雪佛莱Volt车涉及到的一些主要问题与锂离子蓄电池包或未试验过的插电式充电技术的先进性能没有直接联系。然而，具有能量效率的附件系统的研发已成为需要去克服的主要问题，因为这些系统必须确保蓄电池的能量能驱动汽车。在完全混合动力汽车上的低牵引音响系统、低功率的前灯和尾灯、以及其它的附件系统都必须优化，以便它们不会像普通汽车消耗的功率那么大。研发这些附件系统所需的成本和时间已成为通用研发团队感到头痛的主要问题之一。这些元件的成本成为了在锂离子作为轻型汽车动力源的快速发展过程中的拦路虎之一。然而，Volt车在2010年的发行和其它锂离子完全混合动力车及纯电动车在未来五年的发行时，会带来经济效益，产生一个良性循环。即使本田和丰田在其新一代混合动力汽车上坚持使用镍金属蓄电池技术的决定会在短期内产生一些影响，但新的锂离子蓄电池技术会使混合动力汽车和纯电动车的销量增加。同时我们也应注意到，在未来的十年里，还有许多其它因素会刺激混合动力车的需求，这些因素包括高的燃油价格，更严格的排放规定以及社会对环境更多的关心程度。

锂离子蓄电池技术具有潜力成为纯电动城市汽车大量普及的催化剂。电动车因其充电周期和行程范围而具有的灵活性成为城市与郊外之间的交通可接受的解决办法。世界上大多数城市正计划制定更严格的措施限制常用汽车的入城条件，例如在伦敦就要收取拥堵费。而且许多的倡议者提出，用核能或其它如风能和太阳能来充电的全电动汽车才是唯一的真正的无碳轻型汽车。这意味着环境正在慢慢改变，将会在世界的许多城市中看到越来越多的纯电动车的出现。当然仍有一些问题有待解决，那就是全电动汽车需要建立足够的充电地点，但比起氢燃料蓄电池车存在的问题又要简单得多。在未来的六年多的时间内，雷诺被预测是生产全电动汽车最多的厂家，到2014年，在全球上路的车辆会达到一百万辆。然而这个数字过于乐观，因为GI预测在2014年全球的电动轻型汽车的产量不会超过10万辆。

由于锂离子的功率和能量性能，它取代现有的铅酸和镍金属混合蓄电池已成为必然趋势。锂离子蓄电池在其性能上取得的一步步进步，至少让纯电动车和完全混合动力车在短至中期里占据着重要位置。外部的因素也有可能在相对短时间内导致该数字的快速上涨。即将出台的环境保护立法，如欧洲计划在2012年~2015年限制汽车的CO2排放达到120g/kg，以及加利福尼亚州的零排放计划，均着眼于把公用车和私用车的消费引入对电动汽车的大量需求上来。在中国对低排放汽车的快速需求的增长会刺激对人们对电动汽车和混合动力车的潜在的巨大需求，以及会对应用在汽车中的锂离子蓄电池和附件的成本降低起到一定的作用。