パワーバッテリー技術の開発の解釈

昨年、世界的な燃料トラックの禁止が発表され、新エネルギー車や純粋な電気自動車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車などの時代が到来していることを人々に認識させました。数年？主なテーマは、一方ではグローバル戦略、ポリシー、その他のサポートの側面であり、他方では、ユーザーの通勤ニーズに直接関係する、パワーバッテリー技術の継続的な改善、バッテリー寿命の延長、充電時間の短縮です。新エネルギー車がやってくる将来的には、従来の燃料車に取って代わります。これは、すべての人の日常の旅行と切り離せないものです。ですから、「新エネルギー車の開発はバッテリー技術の開発です」と人々が言うことがあります。

鉛蓄電池

純粋な電気自動車が最初に鉛蓄電池に使用され、鉛とその酸化物が電極材料として使用され、硫酸溶液が電解質として使用されました。これは今日のほとんどの電動自転車の電源であり、低コストが最大の利点ですが、鉛蓄電池のエネルギー密度が低いため、大容量や小容量などの問題が発生します。自重、駆動力の消費、年間1万キロ以上の耐用年数では、1台の車の制御には対応できません。生産車で使用され、最終的に自動車メーカーによって排除されました。

密閉包装鉛蓄電池パック

NiMH電池

ニッケル水素電池は私たちの日常生活に非常に近いものです。充電式歯ブラシなどの小型電化製品は、初期の頃からよく耳にします。正極はニッケル水素の化合物であり、負極は金属水素化物です。エネルギー密度と充電および放電時間の数が比較されます。鉛蓄電池はわずかに改善されており、電解液は不燃性であり、安全性が保証されており、製造プロセスは成熟しています。 BYDは、自動車が製造される前の世界第2位のニッケル水素電池メーカーです。

NiMHバッテリーパック

ただし、ニッケル水素電池の一般的な充電効率のため、充電のメモリー効果、低動作電圧（高電圧急速充電は使用できません）があり、自動車の単一電源には適していません。補助エンジンの作業に適しています。この分野でやるべきことはトヨタです。ハイブリッドシステムは、アトキンソンエンジン+ニッケル水素電池パックを使用しています。アトキンソンエンジン自体は中速域で高効率というメリットがありますが、低速と高速の問題もあります。 Ni-MHバッテリーは、起動と高速電力の不足の問題を解決するための大きな助けになります。

リチウム電池の普及以来、ニッケル水素電池も車内で完全に置き換えられました。たとえば、トヨタの新しいハイブリッドシステムでは、より効率的なエンジンとリチウム電池の組み合わせが採用されています。リチウム電池と比較して、ニッケル水素電池の容量、サイクル充電の寿命、環境保護は支配的ではなく、リチウム電池の開発によってコスト上の利点も弱められています。これが、ニッケル水素電池が自動車分野から徐々に撤退した理由です。どこ。

リチウム電池

リチウム電池は、この段階で新エネルギー車の主流の選択肢です。電極材料にはリチウム化合物（マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウムなど）を使用しています。アノード材料にはグラファイトを使用しています。その利点は、高エネルギー密度、小容量、軽量、充電効率です。高い。リチウム電池の種類や性能を決定する主な要因は、電池の2つの極の材質にあります。主流のリン酸鉄リチウム、三元材料のコバルト酸リチウム、ニッケルコバルトマンガンなど、正極の材料が現段階で重要です。コスト、低温充電、放電など、多くの次元で違いがあります。 、および安全性。

GMグループリチウム電池パック

しかし、タイプに関係なく、すべてのリチウム電池パックは低温の「天敵」に直面します。リチウム電池の種類によって最適な動作温度は異なりますが、最適範囲より低いものに伴うリチウムイオンの活動が減少し、航続距離への影響が比較的大きくなります。これは、以前のテストである電気自動車にも反映されています。北の冬の実際の寿命であるリチウム電池パックを装備すると、理論寿命の60％以上、最大70％しか達成できません。

TengshiEV400制限マイレージテスト結果

低温による悪影響は、バッテリー自体では十分に解決されません。そのため、多くの自動車メーカーは、バッテリーパックを暖め、パワーバッテリーのみの温度制御システムを強化しようとしています。このアプローチを採用しているブランドモデルのほとんどには一定の緩和効果がありますが、一部の電気自動車の温度制御システムは低温よりも多くの電力を消費するため、実際の効果は依然として優れたソリューションです。

2.0バージョンのイソチオシアネートバッテリーインテリジェント温度制御管理システムを搭載した帝豪EV450

この点で期待できるのは、GMが韓国のLG Groupと意図的に協力して、バッテリーパック内に複数の温度制御コンポーネントを直接搭載した製品を購入し、現在のバッテリーを放散するだけでなく、また、寒くなります。天候によりバッテリーの温度が上昇します。この技術の着陸は楽しみに値します。 GMの次期の純粋な電気およびプラグインハイブリッド新車は、日立ブランドが現在供給しているバッテリーパックの代わりに使用されると報告されています。

水素燃料電池

H2 + O2が最終的な水を燃焼させることは誰もが知っているので、水素は理想的なクリーンエネルギー源です。水素自体の場合、燃焼は多くのエネルギーを放出する可能性があり、低温性能は良好であり、最も重要な水素化効率は高く、水素化はわずか5分で600 km以上移動でき、このデータには改善の余地があります、上記これらは既存のリチウム電池よりもはるかに優れています。

水素燃料電池車への投資については、日本と韓国の自動車会社がすでに調査を開始しており、現在はそれぞれの国の市場に小規模に投資している。たとえば、私が春節の前にテストした現代のNEXO水素燃料電池車は広範囲に渡っています。平昌冬季オリンピックで使用され、発売されました。

ヒュンダイNEXO水素燃料電池車

そして、なぜ水素はとても良いのですか、なぜそれを促進しませんか？現在の技術では水素を得るのが難しすぎるからです。電解水は水素を得ることができることを誰もが知っていますが、電気エネルギーを消費して水を電気分解し、水素を燃焼させて最終的に水になります。このプロセスの消費電力と損失は、リチウム電池を直接充電するほど良くはなく、コストが高すぎます。コストとプロセスは石油と天然ガスからの抽出に適していますが、量が多くないため、燃料電池車は「その名前のにおいがするだけで、宣伝するのは困難です」。

グラフェン電池

将来の新エネルギー車のパワーバッテリーの議論のために、最も信頼性が高く、最も議論されているのはグラフェンバッテリーです。いくつかの専門家の見解の翻訳は次のとおりです。リチウム電池と組み合わせてこの材料を使用する2つの方法があります。リチウム電池の導電剤はグラフェンの複合材料を使用し、もう1つは負極として直接使用します。その効果は、リチウム電池の活動を増加させ、それによって電気自動車の航続距離と充電速度を改善することです。

グラフェン炭化スポンジリチウム酸素電池

グラフェン電池はリチウム電池のショートボードを効果的に解決することができ、製品の特性は新エネルギー車のユーザーに直接関連しています。この材料の利点は確かに大きく、韓国のサムスンはすでに技術を発表していますが、コストは大きなボトルネックです。グラフェンの取得は簡単ではありません。当初は、航空宇宙分野で使用されていた材料でした。いつ、この高品質な製品が「一般の人々の家に飛び込む」ためには、コストを削減する方法が大きな問題になり、さまざまな自動車メーカーがこの点で努力する計画を発表していません。

簡単に言えば、純粋な電気自動車の動作原理は「直接電気を充電する」であり、水素燃料電池自動車は「水素を燃やす」に相当するH2 + O2「燃焼」（化学反応）電気エネルギーと水です。発電する。 2種類の「バッテリー」もゼロエミッション、電気自動車のリチウムイオンバッテリー容量密度が小さい、低温活動が悪い、バッテリー寿命が遅い、充電速度が遅い、水素燃料電池の2種類です。完全に存在せず、作業効率ははるかに高くなります。水素は高品質のエネルギーの原因と呼ばれています。

固体リチウム電池

名前が示すように、固体リチウム電池はもはや液体電解質を使用していません。固体電解質は、現在の主流のリチウム電池よりも能力があります。つまり、純粋な電気自動車はさらに高く、省エネガソリン車の航続距離に達し、充電することさえできます。現在の段階と比較して、効率は質的に飛躍しています。全固体電池を搭載した電気自動車の最も理想的な充電速度は、1分間で800キロメートル増加する可能性があると報告されています。これは、新エネルギー車の最高のコアコンポーネントと言えます。

この段階で、一部の海外のエネルギー、テクノロジー企業、およびパナソニックなどのバッテリーメーカーは、全固体電池の研究開発を開始しました。この分野に関与している自動車メーカーは、トヨタ、ホンダ、日産だけです。これは、日本の国家レベルの支援によるものです。押す。全固体電池の研究を始めたすべての関係者の計画から、2020年にはコスト、エネルギー密度、製造に飛躍的な進歩が見込まれ、この研究開発は2030年までに実施されます。新エネルギー車で広く使用されています。つまり、それはまだ私たちから少し離れています。これはまた、主要な自動車会社が2025年の世界的な燃料車の禁止を発表したときに全固体電池について言及しなかった理由でもあります。

多くの自動車会社や新しい自動車部隊でさえ、将来の新しいエネルギー計画を発表しています。詳細をお楽しみに...

総括する

環境保護は世界の大きな方向性のようであり、電気エネルギーは一般の人々の生活に欠かせないエネルギーです。したがって、電気を燃料として使用する新エネルギー車が最も簡単に実現でき、移行が最もスムーズになります。現実的な観点から、2025年に燃料車が禁止された後は、新エネルギー車しか購入できません。車のバッテリーはどのように重要ですか？この記事で述べたバッテリー開発のように、古いバッテリータイプは徐々に歴史になり、新しいバッテリー技術のいくつかはまだ構想段階にあり、技術とコストの問題を克服する限り、それらのいくつかはあなたに来るでしょう。

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