分析：新エネルギー車の急速な台頭とパワーバッテリー技術の開発

実用的な観点から、2025年の燃料禁止後に購入できる新エネルギー車は新エネルギー車だけです。車のバッテリーがいかに重要か。この記事で説明したバッテリーの開発として、古いタイプのバッテリーは徐々に歴史になりました。新しいバッテリー技術のいくつかはまだ概念段階にあり、技術やコストなどの問題を克服する限り、すべての人に提供されるものもあります。

昨年、世界的な燃料車禁止のスケジュールが新エネルギー車の時代が近づいていることを人々に認識させたとき、なぜ純粋な電気自動車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車などが未来のテーマになったのか数年？一方では、それはグローバル戦略、政策、および他の側面のサポートです。一方、パワーバッテリー技術の継続的な改善、ユーザーの通勤ニーズに直接影響する長寿命と短充電時間は、新エネルギー車を私たちにもたらしました。将来的には、従来の燃料トラックにも取って代わり、日常の旅行と切り離せません。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。

新エネルギー車が急増しているのはなぜですか？パワーバッテリー技術の開発の分析

鉛蓄電池

鉛蓄電池には純粋な電気自動車が最初に使用され、電極材料として鉛とその酸化物が製造され、電解質として硫酸溶液が使用されました。これは現在、ほとんどの電動自転車の電源です。低コストが最大のメリットです。しかし、鉛蓄電池はエネルギー密度が低く、サイズが大きく容量が小さいなどの問題があり、自重や駆動力の消費、さらにはサービスの制御にも対応できません。年間10,000キロメートル以上の寿命。量産車には使用できず、最終的には自動車メーカーから排除されました。

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密閉型パッケージ鉛蓄電池

ニッケル水素電池

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。初期の頃から歯ブラシの充電などの小さな電化製品を聞くことは非常に一般的です。それは非常にニッケル水素化合物、負の金属水素化物、およびそのエネルギー密度、充電および放電時間です。鉛蓄電池と比較して、わずかな増加はありません。さらに、電解質は不燃性で安全であり、製造プロセスは成熟しています。 BYDは、自動車を製造する前に世界で2番目に大きいニッケル水素電池メーカーです。

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ニッケル水素電池パック

ただし、ニッケル水素電池は、一般的な充電効率、充電効果、メモリー効果があり、動作電圧が低い（高電圧急速充電は使用できない）ため、自動車用の単一電源には適さず、補助エンジンにも適しています。 。この分野でやるべきことはトヨタです。そのハイブリッドシステムは、アトキンソンエンジン+ニッケル金属水素バッテリーパックを使用しています。アトキンソンエンジン自体には、効率的な中速範囲という利点がありますが、低速と高速の問題もあります。ニッケル水素電池は、大幅なブーストの起動と高速電力不足を解決することができます。

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リチウム電池から広く引用された後、ニッケル水素電池も完全に自動車に置き換えられました。たとえば、トヨタの新世代ハイブリッドシステムは、より効率的なエンジンとリチウム電池の組み合わせを使用しています。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、および環境保護角度は支配的ではなく、リチウム電池の活発な開発の下でコスト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する理由です。

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、負極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、小型、軽量、および高い充電効率です。リチウム電池のタイプまたは性能を決定する主な要因は、電池の2つの極の材料であり、そのうちの正極の材料です。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、この段階での鍵となります。容量、コスト、低温充電と放電、安全性、その他の寸法には違いがあります。

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ジェネラルグループリチウム電池

しかし、どのタイプでも、すべてのリチウム電池は低温の「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多少異なりますが、リチウムイオンの活性が最適範囲よりも低いと、リチウムイオンの活性が低下し、耐久性の範囲に大きな影響を与えます。これは、以前のテストにも反映されています。リチウム電池を搭載した電気自動車。北の冬の耐久性の実際の使用は、通常、60年以上、最大約70マイルの理論的更新にしか達しません。

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EV400の限界走行距離のテスト結果

低温の悪影響はバッテリー自体から解決するのは簡単ではないため、多くの自動車メーカーはバッテリーパックをウォームアップし、パワーセルのみの温度制御システムを追加しようとしています。このアプローチを使用するブランドモデルのほとんどには、特定の緩和効果があります。ただし、実際の効果は優れた解決策ではありません。これは、電気自動車の温度制御システムの消費電力が、低温の損失以上のものであるためです。

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ITCSバッテリーインテリジェント温度制御管理システムの2.0バージョンを搭載した帝豪EV450

この点で期待できることは、GEはすでに韓国のLG Groupと協力して、バッテリーパック内に複数のサーモスタットコンポーネントを直接装備する製品を調達し、現在のバッテリーを冷却するだけでなく、バッテリーを上げることに関心を持っていることです。寒い季節のバッテリーの温度。技術の着陸が期待されており、GMは現在日立のブランドが供給しているバッテリーの代わりに、次のラウンドの純粋なプラグインハイブリッド車を使用することが理解されています。

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、水素は非常に優れたクリーンエネルギーです。水素自体に関する限り、燃焼は多くのエネルギーを放出し、低温で良好に機能する可能性があり、最も重要な水素化は高効率です。水素はわずか5分で600キロメートル以上移動できますが、このデータにはまだ改善の余地があります。これらはすべて、既存のリチウム電池よりもはるかに優れています。

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水素燃料電池車の投入については、日本と韓国の自動車会社が長い間研究を始め、今では春の前に運転しようとした現代のNEXO水素燃料電池車など、それぞれの国の小さな地域の市場に投資してきました。フェスティバル。平昌冬季オリンピックで広く使用され、市場で販売されています。

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現代のNEXO水素燃料電池車

そして水素はとても良いエネルギー源です、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いからです。電解水は水素を生成できることを誰もが知っていますが、電気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変えます。このプロセスで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ありません。コストが高すぎます。より適切なコストとプロセスは石油と天然ガスから抽出されますが、その量は多くないため、燃料電池車は「その名前を聞いただけで、宣伝するのは困難です」。

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グラフェン電池

新エネルギー車のパワーバッテリーの議論の将来のために、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。「翻訳」の専門的な解釈は次のとおりです。リチウムバッテリーと組み合わせてこの材料を使用するには、2つの使用方法があります。 1つはリチウム電池の導電剤としてグラフェン複合材料を使用する方法で、もう1つは負極として直接使用する方法です。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増加させることです。

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グラフェン炭酸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短板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の使用に直接関連しています。この材料の利点は確かに大きく、韓国のサムスンはこの技術を習得したと発表しましたが、コストが大きなボトルネックであり、グラフェンを入手するのは簡単ではなく、初期は宇宙分野の材料として使用されていました、いつ、どのようにコストを削減するか。これは、自動車メーカーがまだ発表していないプレミアム製品にとって大きな課題となるでしょう。

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簡単に言えば、純粋な電気自動車の原理は「直接電気を充電する」ことであり、水素燃料自動車はH2 + O2「燃焼」（化学反応）電気エネルギーと水であり、これは「水素を燃やして」発電することに相当します。どちらの「バッテリー」もゼロエミッションです。電気自動車のリチウム電池は、容量密度が低く、温度活動が低く、充電速度が遅い。水素燃料電池は完全に無料で、他の電池よりもはるかに高い効率で動作します。これが、水素が優れたエネルギー源として知られている理由です。

リチウム全固体電池

固体リチウム電池は、その名前が示すように、もはや液体電解質を使用せず、固体電解質を使用し、その容量密度は現在の主流のリチウム電池の容量密度をはるかに超えています。これは、純粋な電気自動車がより高く、さらに省エネガソリン車の範囲に到達することを意味します。また、充電効率も現段階に比べて定性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毎分800キロメートルで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。

新エネルギー車が急増しているのはなぜですか？パワーバッテリー技術の開発の分析

この段階で、一部の海外のエネルギーおよびテクノロジー企業や、パナソニックなどのバッテリーメーカーが全固体電池の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、日産の日本の主要3社のみです。これは日本の国家レベルによるものです。増幅器。全固体電池を研究するためにすでに進行中の計画によると、コスト、エネルギー密度、製造の飛躍的進歩は2020年までに期待されています。この開発が開始され、新エネルギー車で広く使用されるようになるのは2030年までではありませんが、それはまだ私たちから少し離れています。これが、主要な自動車会社が2025年に燃料車の世界的な禁止に対する対応戦略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す。

新エネルギー車が急増しているのはなぜですか？パワーバッテリー技術の開発の分析

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。詳細についてはお待ちください。

概要

大きな意味で、環境保護は世界の主要な方向性のようです。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源でもあります。したがって、電気を燃料として使用する新エネルギー車は、最も簡単に実現でき、移行は最もスムーズです。実用的な観点から、2025年に燃料車の販売が禁止された後、購入できる新エネルギー車は新エネルギー車だけです。車のバッテリーがいかに重要か。この記事で説明したバッテリーの開発に伴い、古いタイプのバッテリーは徐々に歴史になりました。新しいバッテリー技術のいくつかはまだ概念段階にあり、技術やコストなどの問題を克服する限り、すべての人に提供されるものもあります。

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