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盘点2019 | 新能源汽车年度热点技术

该技术将石墨负极材料用于快充电池,运用孔道优化和“快离子环”技术,在石墨表面打造一圈高速通道,大大提高锂离子在石墨负极的嵌入速度,可实现10~12min充电80%SOC,结合正负极极片的晶体取向和容量过量系数等参数调配,配套机械件、热管理和快充B...
发布时间:2020-01-06 10:19        来源:新能源汽车报        作者:李文慧

编者按:科技中诞生的每一次神迹,都是改变这个世界的推动力,在新能源汽车界更是如此。2019年的新能源汽车界,成本、续航里程、电池能量密度、安全等领域的众多技术难点依旧亟待解决,然而同时,通过科研工作者的不懈努力,一些科技瓶颈也正在突破。新年伊始,让我们盘点一下刚刚过去的2019年都有哪些了不得的“黑科技”。

CTP电池包

在德国法兰克福国际车展上,宁德时代推出了全新的CTP(Cell To Pack)高集成动力电池开发平台,即将电芯直接集成到电池包。

当前,国内外电池企业和车企的电池包基本上都采用从单体——模组——电池包的成组方式,通过多层级的成组方式保障电池安全,但会牺牲电池包的空间利率和能量密度。

宁德时代推出的CTP电池包,由于省去了电池模组组装环节,较传统电池包而言,体积利用率提高了15%-20%,零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,投入应用后将大幅降低动力电池的制造成本。在能量密度上,传统的电池包能量密度平均为140-150Wh/kg,而CTP电池包能量密度可达到200Wh/kg以上。

除宁德时代外,比亚迪也在开发这种无模组的电池包。今年6月,比亚迪在其中期业绩交流会上透露,公司将于2020年5-6月推出全新一代磷酸铁锂电池,体积能量密度增加50%,寿命长达8年120万公里,成本下降30%。搭载新电池,新车续航可达500-600km。据了解,比亚迪所说的新一代磷酸铁锂电池就是采用去模组的方式,从而提升体积比能量和降低成本,提升能量密度。

高比能快充锂离子电池技术

该技术将石墨负极材料用于快充电池,运用孔道优化和“快离子环”技术,在石墨表面打造一圈高速通道,大大提高锂离子在石墨负极的嵌入速度,可实现10~12min充电80%SOC,结合正负极极片的晶体取向和容量过量系数等参数调配,配套机械件、热管理和快充BMS设计,使化学体系和电池设计参数达到最优匹配,在实现快充的同时保持高能量和长寿命等特点。

据悉,该技术突破了石墨体系不能快速充电的技术瓶颈,在保持高能量密度、高安全性、长寿命等优点基础上,可在15分钟内完成100%充电,确保电动汽车300公里的续航里程。

固态锂电池

固态锂电池具有高能量密度、高安全性和长循环寿命的突出优点。固态锂电池的固态电解质能与正极形成稳定的界面,同时能够阻挡锂枝晶的穿刺,使得运用高电压的正极材料和高能量密度的锂金属负极成为可能。在提高安全性的同时提升锂电池的能量密度,极大地提升了新能源汽车的经济性和环保性。

高比功率车用燃料电池电堆

燃料电池电堆是燃料电池系统的核心部件,其比功率决定了车载发动机的动力性能和成本。高比功率的燃料电池电堆能在有限空间内实现高功率装载,提升汽车动力性能;同时在同样功率输出情况下,可以降低材料等硬件使用量,使电堆成本得到下降,从而加速燃料电池车商业化时代的到来。

电动汽车无线充电技术

电动汽车无线充电技术是一种利用电磁感应原理,通过非接触的方式为电动汽车进行充电的技术。该项技术的应用通常是在地面端与车载端各安装两个耦合线圈,利用两线圈之间的磁场耦合实现能量从发射端到接收端的传输。电动汽车的无线充电避免了车载充电机与地面端电源的直接电气连接,具有易操作性、高安全性、强环境适应性的特点。

分布式电驱动系统技术

分布式电驱动系统通常采用多个轮毂/轮边驱动系统代替传统电动汽车的一个集中驱动系统,具有传动链短、动力传递高效、结构紧凑、底盘布置方便的优点,为车辆模块化、系列化开发和车内空间设计营造了极大的发展空间,通过力矩分配和复合制动等电控技术,可显著提高车辆主动安全性,改善汽车行驶性能和能源效率。

高功率密度碳化硅车用电机驱动控制器技术

碳化硅器件具有高温、高效和高频特性,应用到电机控制器上可提高其功率密度和效率,同时降低成本。技术关键是解决高温SiC芯片载流子输运机理、SiC模块封装系统多应力耦合机制、电磁干扰产生与传播机理三大科学问题,此外需要突破SiC芯片电流输运增强、SiC平面型双面冷却封装、控制器集成方法等关键技术。

三维编织碳纤维复合材料汽车轻量化技术

三维编织CFRP零部件成型是一种可从纤维直接制造纤维预制件的编织方法。与传统二维编织布铺层形成层合纤维预制件的方法相比,三维编织技术减少了裁切、铺放、预成型等工序,大幅降低了工艺环节及相应的工艺成本。该技术应用将在汽车结构设计、车身部件加工和整车制造等方面产生重大影响。

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