锂离子电池与电动技术产业.ppt
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1、杨裕生杨裕生军用化学电源研究与发展中心军用化学电源研究与发展中心锂离子电池与锂离子电池与“电动技术产业电动技术产业”20082008动力锂离子电池国际论坛动力锂离子电池国际论坛 1内容内容结束语结束语一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?三、电从何处来?三、电从何处来?四、电可替代多少油?四、电可替代多少油?五、五、“电动技术产业电动技术产业”的兴起的兴起六、扶植六、扶植“电动技术产业电动技术产业”的政策的政策220082008年北京奥运会和残奥会年北京奥运会和残奥会为我国政府承诺为我国政府承诺“科技奥运科技奥运”,“绿绿色奥运色奥运”的圆
2、满实现,作出了重要贡的圆满实现,作出了重要贡献。献。我国自主研发的我国自主研发的595595辆多种辆多种新能源车辆在会上成功运行新能源车辆在会上成功运行总里程超过总里程超过200200万公里万公里北京理工大学牵头研制北京理工大学牵头研制5555辆纯电动客车辆纯电动客车采用锂离子电池采用锂离子电池35050辆纯电动大客车辆纯电动大客车(京华客车厂)(京华客车厂)盟固利提供锰酸锂为正极的动力型锂离子电池盟固利提供锰酸锂为正极的动力型锂离子电池盟固利提供锰酸锂为正极的动力型锂离子电池盟固利提供锰酸锂为正极的动力型锂离子电池5 5辆纯电动高级指挥车辆纯电动高级指挥车(山东中通客车厂)(山东中通客车厂)
3、北大先行等提供磷酸铁锂为正极的动力型电池北大先行等提供磷酸铁锂为正极的动力型电池北大先行等提供磷酸铁锂为正极的动力型电池北大先行等提供磷酸铁锂为正极的动力型电池一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快国内多家企业生产(或准备)动力型电池国内多家企业生产(或准备)动力型电池一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快杭州、上海等多个城市开行纯电动公交车杭州、上海等多个城市开行纯电动公交车4 安全性安全性 比能量比能量 比功率比功率 寿命寿命 价格价格 能量转换效率能量转换效率 自放电率自放电率功能指标功能指标经济指标经济指标衡量衡量动力电池动力电池
4、的指标的指标从手机电池从手机电池到到动力电池动力电池-从单节从单节从单节从单节到到到到串并联!串并联!串并联!串并联!从小容量从小容量从小容量从小容量到到到到大容量!大容量!大容量!大容量!从小功率从小功率从小功率从小功率到到到到大功率!大功率!大功率!大功率!解决了解决了解决了解决了一系列的一系列的一系列的一系列的技术问题技术问题技术问题技术问题一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快5电池起火烧毁车辆的事已很少发生,电池起火烧毁车辆的事已很少发生,电池爆炸事件更少;电池爆炸事件更少;安全第一安全第一 比能量、寿命、价格等等其它因素比能量、寿命
5、、价格等等其它因素形成的形成的综合性能不断提高综合性能不断提高。一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快作正极的电池安全性好作正极的电池安全性好LiMn2O4 LiFePO46例:咸阳威力克公司的动力型电池系列例:咸阳威力克公司的动力型电池系列例:咸阳威力克公司的动力型电池系列例:咸阳威力克公司的动力型电池系列 用北大先行的用北大先行的用北大先行的用北大先行的LiFePO4LiFePO4LiFePO4LiFePO4 单体容量单体容量单体容量单体容量55Ah55Ah55Ah55Ah、120Ah120Ah120Ah120Ah;可高倍率放电;可高倍率放
6、电;可高倍率放电;可高倍率放电;不需鼓风冷却,通过了安全性测试;不需鼓风冷却,通过了安全性测试;不需鼓风冷却,通过了安全性测试;不需鼓风冷却,通过了安全性测试;比能量比能量比能量比能量 100Wh/kg100Wh/kg100Wh/kg100Wh/kg,充放电充放电充放电充放电500500500500次次次次后容量只衰减了后容量只衰减了后容量只衰减了后容量只衰减了1.53%1.53%1.53%1.53%,预计循,预计循,预计循,预计循环寿命可达环寿命可达环寿命可达环寿命可达2000200020002000次。次。次。次。磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池综合性能好综合性能好LiFePOLiFePO4-4-
7、磷酸亚铁锂磷酸亚铁锂 安全性高,不用昂贵的原料,不含有害元素。安全性高,不用昂贵的原料,不含有害元素。安全性高,不用昂贵的原料,不含有害元素。安全性高,不用昂贵的原料,不含有害元素。克服了电导率低的缺点。克服了电导率低的缺点。克服了电导率低的缺点。克服了电导率低的缺点。只是密度不够高。只是密度不够高。只是密度不够高。只是密度不够高。多家公司小批量生产,后来的公司不少。多家公司小批量生产,后来的公司不少。多家公司小批量生产,后来的公司不少。多家公司小批量生产,后来的公司不少。一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快755Ah55Ah55Ah55Ah
8、电池组为电池组为电池组为电池组为84848484串,串,串,串,2 2 2 2并,重并,重并,重并,重330330330330公斤,公斤,公斤,公斤,15151515秒可使电动轿车加速到秒可使电动轿车加速到秒可使电动轿车加速到秒可使电动轿车加速到100100100100公里公里公里公里/小时;小时;小时;小时;充电一次蓄电充电一次蓄电充电一次蓄电充电一次蓄电30303030度可行驶度可行驶度可行驶度可行驶210210210210公里以上。公里以上。公里以上。公里以上。20062006年装的年装的纯电动轿车纯电动轿车整车重量不比燃油车重!整车重量不比燃油车重!20072007年装的年装的纯电动客
9、车纯电动客车120Ah120Ah电池组为电池组为8484串,串,3 3并并,充电一次可行驶充电一次可行驶180180公里公里;北京奥运会北京奥运会北京奥运会北京奥运会奥组委奥组委奥组委奥组委指挥调度用的指挥调度用的指挥调度用的指挥调度用的高级指挥车,用此电池高级指挥车,用此电池高级指挥车,用此电池高级指挥车,用此电池一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快8电源管理和控制系统改进电源管理和控制系统改进 安全性和循环寿命提高安全性和循环寿命提高磷酸铁锂材料纳米化,缩短离子扩散路程磷酸铁锂材料纳米化,缩短离子扩散路程 5 5分钟充电可满分钟充电可满8
10、0%80%容量容量 方便长途行驶,或少装电池方便长途行驶,或少装电池隔膜国产化,价格下降隔膜国产化,价格下降电池生产向半自动化前进电池生产向半自动化前进 可靠性、一致性提高可靠性、一致性提高一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快电池技术还在进步:电池技术还在进步:磷酸亚铁锂动力电池技术已不容再置疑磷酸亚铁锂动力电池技术已不容再置疑9大力发展电动车好处多大力发展电动车好处多减轻城市空气污染减轻城市空气污染 大城市空气污染的大城市空气污染的50%50%来自汽车来自汽车石油与石油与“国家能源安全国家能源安全”20062006年进口石年进口石年进口石年
11、进口石 油油油油1.41.4亿吨,汽车用掉成品油亿吨,汽车用掉成品油亿吨,汽车用掉成品油亿吨,汽车用掉成品油90009000万吨。万吨。万吨。万吨。2007年我国净进口油品超过年我国净进口油品超过1.59亿吨亿吨 原油对外依存度达到原油对外依存度达到原油对外依存度达到原油对外依存度达到 46%46%46%46%一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快减少二氧化碳排放,缓解温室效应减少二氧化碳排放,缓解温室效应 1 1 1 1亿吨油产生亿吨油产生亿吨油产生亿吨油产生COCOCOCO2 2 2 2约约约约3 3 3 3亿吨亿吨亿吨亿吨10车增多,用油
12、一年将比一年多车增多,用油一年将比一年多20072007年我国汽车销售年我国汽车销售 总量达总量达879879万辆万辆 乘用车乘用车630630万辆万辆 其中轿车为其中轿车为470470万辆万辆 我国人民生活水平快速上升我国人民生活水平快速上升汽车汽车经济增长点,官员的政绩经济增长点,官员的政绩一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快一、动力型蓄电池进步快共识共识发展电动车,刻不容缓发展电动车,刻不容缓11 但是,选择但是,选择何种动力何种动力优先发展?优先发展?有着不同的认识和估计有着不同的认识和估计二、何种电动源优先发展?二、何种电动源优先发展?客车、轿车客车、轿
13、车自行车、摩托车自行车、摩托车均该电动化均该电动化12四种电动车,哪种优先发展?四种电动车,哪种优先发展?纯电动车纯电动车 完全以电代油完全以电代油“油油-电电混合电动车混合电动车”由车上发电机由车上发电机 给电池充电给电池充电 燃料电池燃料电池电动车电动车 氢燃料氢燃料 外充电式外充电式混合电动车混合电动车 “电电-油混合电动油混合电动车车”(plug-inplug-in)二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?13我国我国纯电动车纯电动车将会大发展将会大发展也应该优先支持也应该优先支持 14度电度电 行驶百公里行驶百公里 理由一理由一
14、 不用油,不用油,适合我国缺油的国情适合我国缺油的国情 汽车技术进步:汽车技术进步:1 1度电度电1 1升油升油替代替代 使用、维修方便、节材节能使用、维修方便、节材节能理由二理由二 结构简单结构简单 无油路、水路、气路无油路、水路、气路二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?14 西方国家有强大的油机工业西方国家有强大的油机工业西方国家有强大的油机工业西方国家有强大的油机工业扔不得扔不得扔不得扔不得 日本的日本的日本的日本的“PriusPriusPriusPrius”用氢用氢用氢用氢-镍电池,强项,但比能镍电池,强项,但比能镍电池,强项
15、,但比能镍电池,强项,但比能低低低低电电-油混合电动车油混合电动车过渡车种过渡车种电池比能量提高前,用于长途行驶电池比能量提高前,用于长途行驶我国汽油车我国汽油车我国汽油车我国汽油车“包袱包袱包袱包袱”不很重,技术要靠外国不很重,技术要靠外国不很重,技术要靠外国不很重,技术要靠外国 锂离子电池技术已不落后!锂离子电池技术已不落后!锂离子电池技术已不落后!锂离子电池技术已不落后!理由三理由三 混合电动车是过渡性车种混合电动车是过渡性车种 油油油油-电混合车实际上电混合车实际上电混合车实际上电混合车实际上还是用油还是用油还是用油还是用油 ,价格不低,价格不低,价格不低,价格不低混合动力公交车比同类
16、型普通公交车贵混合动力公交车比同类型普通公交车贵混合动力公交车比同类型普通公交车贵混合动力公交车比同类型普通公交车贵 20 20 20 20万元左右万元左右万元左右万元左右二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?15美国美国“氢经济氢经济”论论 造成错觉和误导造成错觉和误导 PEMFCPEMFC车车在近、中期不可能大发展在近、中期不可能大发展价格昂贵价格昂贵市场太小市场太小 寿命寿命不够长不够长理由四理由四 燃料电池电动车燃料电池电动车“曲高和寡曲高和寡”铂的资源铂的资源 不够用不够用氢的储运氢的储运有难题有难题电电-氢氢-电转电转换效率
17、低换效率低远期,要看技期,要看技术如何如何发展展系统复杂系统复杂维护困难维护困难二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?“黄金宝剑黄金宝剑”贵重而鲜亮贵重而鲜亮 中看不而中中看不而中用用16不必按燃油车的指标,全面要求纯电动不必按燃油车的指标,全面要求纯电动不必按燃油车的指标,全面要求纯电动不必按燃油车的指标,全面要求纯电动轿轿轿轿车,如车,如车,如车,如第一步第一步部分代替燃油车部分代替燃油车一次充电行驶一次充电行驶一次充电行驶一次充电行驶150-200150-200150-200150-200公里公里公里公里满足大部分用户市内行驶要求
18、满足大部分用户市内行驶要求满足大部分用户市内行驶要求满足大部分用户市内行驶要求续驶里程续驶里程续驶里程续驶里程600600600600公里以上公里以上公里以上公里以上10101010秒加速到秒加速到秒加速到秒加速到100100100100公里公里公里公里/小时小时小时小时最高时速最高时速最高时速最高时速160160公里公里公里公里/小时小时小时小时 等等等等等等等等对对纯电动轿车纯电动轿车逐步提高要求逐步提高要求第二步第二步性能赶超,扩大代替性能赶超,扩大代替 电耗降低,电池比能提高,降价电耗降低,电池比能提高,降价电耗降低,电池比能提高,降价电耗降低,电池比能提高,降价 (快速充电)(快速充
19、电)(快速充电)(快速充电)二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?17机构用车、环卫车机构用车、环卫车 :公众用车,公众用车,电动电动化化很有利很有利经济、环保,效益双高经济、环保,效益双高 电池可集中管理、充电电池可集中管理、充电发展快,节油、减排潜力大发展快,节油、减排潜力大出租车:出租车:100100万辆,年增万辆,年增16%16%;4040升油升油/天天 公交车:公交车:4040万辆,年增万辆,年增10%10%;100100升油升油/天天二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发
20、展?18电动电动自行自行车车发展要规范发展要规范已有已有5000多万辆,年产多万辆,年产1900万辆万辆 国内几乎全用铅酸蓄电池国内几乎全用铅酸蓄电池国内几乎全用铅酸蓄电池国内几乎全用铅酸蓄电池 出口主要是用锂离子电池出口主要是用锂离子电池出口主要是用锂离子电池出口主要是用锂离子电池应发展应发展电电力力助助动动车车 规范重量:规范重量:规范重量:规范重量:40kg40kg40kg40kg 速度:速度:速度:速度:20km/h20km/h20km/h20km/h 开辟自行车专用道开辟自行车专用道开辟自行车专用道开辟自行车专用道双安全双安全双安全双安全制止制止电动自行车电动自行车“摩托化摩托化”二
21、、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?二、何种电动车优先发展?19数量多数量多87008700万万万万辆辆辆辆污染重污染重1 1 1 1辆相当辆相当辆相当辆相当10101010辆汽车辆汽车辆汽车辆汽车油耗大油耗大能效低下能效低下能效低下能效低下 摩托车摩托车更应加速电动更应加速电动化!化!电摩:电摩:0.60.6 1 kW/1 kW/辆辆有的城市有的城市“禁摩禁摩”,不必要,不必要电动摩托车电池电动摩托车电池电动摩托车电池电动摩托车电池,36V 15Ah36V 15Ah,已出口已出口已出口已出口国内市场大国内市场大国内市场大国内市场大节油减排节油减排节油减排节油
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