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技術(shù)

純電動汽車電子技術(shù)的發(fā)展

2025China.cn   2009年02月07日

      電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)為動力蓄電池、驅(qū)動電機(jī)和電子控制技術(shù)。

      在鋰離子電池技術(shù)、超級電容技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,許多企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造與集成,研發(fā)了雙電源電動汽車、多能源電動汽車等,或者進(jìn)行換電站系統(tǒng)建設(shè)試驗(yàn),開發(fā)超快充電技術(shù),其目的都是為了克服純電動車補(bǔ)充電能困難與續(xù)行里程短的缺陷。

  一、鋰離子電池技術(shù)

  在蓄電池技術(shù)領(lǐng)域,具有重量輕、儲能大、功率大、無污染(也無二次污染)、壽命長、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍寬泛等優(yōu)點(diǎn)的鋰離子電池技術(shù)逐漸取代鉛和鎳氫電池,成為純電動汽車中的核心技術(shù)之一。截至2006年10月為止,全球主要國家已有20余家車廠進(jìn)行鋰離子電池研發(fā),如富士重工、NEC、東芝、JohnsonControls、DegussaAG/Enax、Sanyo電機(jī)、PanasonicEVEnergy等。我國在鋰離子電池方面的研究水平,有多項(xiàng)指標(biāo)超過了USABC提出的2010年長期指標(biāo)所規(guī)定的目標(biāo)。目前,專家認(rèn)為鋰離子電池技術(shù)還需進(jìn)一步發(fā)展。一方面,各企業(yè)所公布的大部分純電動汽車蓄電池實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù),如加速性能、充電時(shí)間、持續(xù)里程數(shù)等,還須在復(fù)雜的外部環(huán)境實(shí)際運(yùn)行下,進(jìn)一步驗(yàn)證其可靠性,以及生產(chǎn)批量化質(zhì)量控制。另一方面,我國鋰離子電池所需隔膜材料依賴進(jìn)口,成本尚待降低。此外,有專家認(rèn)為,蓄電池使用壽命還不長,造成高額使用成本,成為其商業(yè)化的一大瓶頸。

  二、超快充電技術(shù)

  采用傳統(tǒng)的慢速充電法,純電動汽車充滿一次電要好幾個(gè)小時(shí)。這雖然能夠保證相對較長的續(xù)駛里程,但由于要安裝許多電池,增加了車輛的重量和成本,對電池一致性的要求也較高。現(xiàn)在,快速充電電池技術(shù)出現(xiàn),具有壽命長(可充電2000次以上)、沒有記憶性、可以大容量充電及放電等特點(diǎn),在幾分鐘內(nèi)就可充70%~80%的電。前面所述的東芝可急速充電鋰離子技術(shù),即是快速充電技術(shù)的其中之一,這為純電動汽車的商業(yè)化提供了技術(shù)支持。但是也有學(xué)者對于蓄電池的快速充電提出疑問,認(rèn)為快速充電時(shí)的過充電和過放電有可能會惡化各電池在電池組內(nèi)協(xié)同工作的環(huán)境,造成電池組整體的瓦解崩潰。現(xiàn)在許多企業(yè)在這方面積極進(jìn)行研發(fā),也有所進(jìn)展。2005年《參考消息》報(bào)導(dǎo)內(nèi)華達(dá)州有企業(yè)研制出納米電池,只需6分鐘就能充滿電,每次充電后的使用時(shí)間能達(dá)到目前充電電池的10倍,使電池充電次數(shù)量高達(dá)到2萬次,所提供的電流強(qiáng)度最大能到現(xiàn)在的3倍。這也成為目前純電動汽車電池技術(shù)的發(fā)展動向之一。

  三、電池與電容相結(jié)合技術(shù)

  超級電容具有充電快、無記憶充放電、充放電循環(huán)次數(shù)高、無二次污染等優(yōu)異特性,但有放電快的缺點(diǎn);鋰離子電池具有儲電量大、儲存時(shí)間長的優(yōu)點(diǎn),但充電時(shí)間比較長。取兩者之長,結(jié)合起來使用在電動汽車上,除了可以具有傳統(tǒng)純電動汽車的“電代油”和“零排放”主要優(yōu)點(diǎn)外,還具有一次充電行駛距離長(可達(dá)300公里)、速度快(可達(dá)100公里/小時(shí))、行使過程中能量回收效率高等優(yōu)點(diǎn),代表了純電動汽車的最新發(fā)展方向之一。目前已有富士重工和NEC聯(lián)合開發(fā)“鋰離子電容器”,能量密度達(dá)30瓦時(shí)/千克,為先前電容器的4倍,達(dá)到了用于電動汽車的實(shí)用水平。中國有上海瑞華集團(tuán)研制環(huán)保型混合電能超級電容電動汽車,還有國家電網(wǎng)公司在這方面已經(jīng)完成了3種電池-電容混合型電力工程車輛的改裝和性能測試,并將開展示范應(yīng)用。


 

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