国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况

引言

电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本，因此，如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组，电池单体都紧密地布置在一起，在进行充放电时，各个电池单体所产生的热量互相影响，如果散热不均匀，将造成电池组局部温度快速上升，使电池的一致性恶化，使用寿命大大缩短，严重时会造成某些电池单体热失控，产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无法正常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度范围内工作，电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前，国内外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究，进行了一些新的探索，以期提高热管理系统的控制效果，从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。

国内外汽车动力电池管理系统（BMS）发展概况

目前，影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题，延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好，延长电池使用寿命，必须对电池进行合理有效的管理和控制，为此，国内外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。

日本青森工业研究中心从1997年开始至今，持续进行（BMS）实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点；美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测； 韩国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展，即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系，实现能量制动反馈和最

大功率控制。

我国在十二五期间设立电动汽车重大专门研究项目，经过几年的发

展之后，在BMS方面取得很大的突破，与国外水平也较为接近。在国家863计划2005年第一批立项研究课题中，就分别有北京理工大学承担的EQ7200HEV混合动力轿车用镍氢动力电池组及管理模块、湖南神舟公司

承担的EQ6110HEV混合动力城市公交车用大功率镍氢动力电池及其管理

模块、苏州星恒电源有限公司承担的燃料电池轿车用高功率型锂离子动力电池组及其管理系统、北京有色金属总院承担的解放牌混合动力城市客车用锂离子电池及管理模块等课题。此外还有清华大学、同济大学等承担的多能源动力总成控制系统和DC/DC变换器等一大批相关课题。

现在国外正在开展基于智能电池模块（SBM）的BMS研究，即在1个电池模块中装入1个微控制器并集成相关电路，然后封装为一个整体，多

个智能电池模块再与1个主控制模块相连，加以其它辅助设备，就构成1个基于智能电池的管理系统。该BMS成功实现对每个电池模块的状态监测、模块内电池电量均衡和电池保护等功能。美国Micron公司开发的军用电动车辆BMS采用的就是这种结构。

电动汽车电池组热管理系统结构

1、 热管理方式

电池组中有电解液、电极、隔板等各种材料，由于高温会加速它们的老化速率，而且当电池组中温差较大时，高温部分的老化速率会明显快于低温部分，随着时间的积累不同电池之间的物性差异将越加明显，从而破坏了电池组的一致性，最终使整组电池提前失效。所以，电池热管理设计对于维持电池正常工作，延长使用寿命从而减少售后使用成本具有重要作用。从控制性的角度，热管理系统可以分为主动式、被动式两类。从传热介质的角度，热管理系统又可以分为：空气冷却式热管理、液体冷却式热管理，以及相变蓄热式热管理。

1、动力电池组的冷却方法

早在上世纪70 年代，就已有文献提出了铅酸动力电池组的热管理问题。动力电池组布置比较紧凑，如果没有合理的冷却措施，将导致电池组局部温度上升，电池组充放电性能下降，部分电池过充或过放电，造成电池使用寿命缩短。电池组冷却的方法主要有空气冷却、液体冷却、相变材料冷却以及热管冷却。

1.1 空气冷却

空气冷却是利用空气作为冷却介质对电池组进行冷却。空气冷却按照冷却系统所采用的结构不同，分为串行和并行

冷却方式；按照是否使用风扇，分为自然和强制两种冷却方式。

1.1.1 串行和并行冷却方式

1999 年，Ahmad A.Pesaran 等人[1-2]提出了串行和并行冷却方式，如图1 所示。

图1(a)是串行式冷却，空气从电池包的一侧吹入，从另一侧吹出，容易造成电池包散热不均匀；图1(b)是并行式冷却，空气从电池包底部吹入，从上部吹出，几乎相同的空气量流过各个电池模块的表面，能够使电池包散热均匀。文献[2]中用二维模型模拟了串行和并行的冷却效果，如图2 所示，在相同条件下，并行冷却比较均匀，电池包中最大值温度差为8 ℃，采用串行冷却时，虽然电池包的最低温度有所下降，但是电池包中温度差高达18 ℃。

1.1.2 自然和强制冷却方式

自然冷却即没有采用冷却风扇，此方式冷却效果比较差。强制冷却指采用冷却风扇进行冷却，大部分电动汽车都在使用这种冷却方式，丰田Prius 和本田Insight 都采用强制冷却2002年，Kenneth J.Kelly 等人[3]对2001 年款Prius 和2000年款Insight 的电池热管理系统进行测试，结果表明，两款车的电池温度被控制在合理范围内。Prius 采用的冷却风扇有四种工作模式：停止、低速、中速和高速，热管理系统根据电池包温度的不同使风扇以不同的模式进行工作。文献[4]对空气强制冷却效果进行了实验和数值模拟，实验采用18650 型锂离子电池，当环境温度在45 ℃、放电倍率为6.67 C 时，无论空气的流速多大，都无法将电池包的温度控制在55 ℃以下；当空气流速增加时，电池单体表面温度差也将随之增大。在高温环境下，强制冷却无法将电池包的最高温度控制在安全范围内，为解决这一问题，可以采用文献[5]提出的主动热管理系统：在空气充入电池包之前，先通过冷却装置对空气进行冷却，经过冷却的空气能够有效地控制电池包的最高温度。

1.2 液体冷却

虽然气体冷却比较简单，成本低，但是冷却效果有限，尤其在高温环境、高电流放电时，比较容易出现热失控，引发安全事故。与空气相比，液体具有高的热容量和导热系数，所以，在相同体积和流速下，液

体的冷却效果要明显比空气好。虽然液体冷却效果要明显优于空气冷却，但是，采用液体冷却必须考虑密封、绝缘、电池包比能量降低以及成本等问题，AhmadA.Pesaran[2,4]对这些问题进行了比较详细的讨论。文献[6]提出采用冷却盘方式对方形动力电池进行冷却，冷却盘内腔有液体流道，文章对流道的优化设计进行了详细叙述。

1.3 相变材料冷却

近年来在国外和国内出现采用相变材料（PCM）冷却的电池热管理系统展现出良好前景。利用PCM 进行电池冷却原理是：当电池进行大电流放电时，PCM 吸收电池放出的热量， 自身发生相变，而使电池温度迅速降低。此过程是系统把热量以相变热的形式储存在PCM 中。在电池进行充电的时候,特别是在比较冷的天气环境下(亦即大气温度远低于相变温度PCT )，PCM 把热 量排放到环境中去。 相变材料用于电池热管理系统中具有不需要运动部件、不需要耗费电池额外能量等优势。具有高的相变潜热和导热率的相变材料，用于电池组的热管理系统中可以有效吸收充放电过程中放出热量，降低电池温升，保证电池在正常温度下工作。可以使大电流循环前后电池性能保持稳定。通过在石蜡中添加热导率高的物质制成复合PCM，有助于提高材料的综合性能。

相变材料（PCM）以其无毒、不易燃、可储热、成本低以及应用方便等优点，已被广泛应用于电子设备的冷却系统，1994年，Rafalovich A 等人[7]用相变材料对铅酸电池进行冷却，通过数值模拟和实验证明采用相变材料的可行性。Said Al-Hallaj 和J.R. Selman 等人[8-12]对相变材料作为锂离子动力电池的冷却材料进行一系列研究。文献[8-9]通过模拟仿真论证了相变材料作为锂离子动力电池被动式热管理系统冷却材料是完全可行的。文献[10-11]以电动踏板车为研究对象，使用18650 型锂离子电池替代原车的铅酸蓄电池，给出确定每个电池单体需要PCM 数量的计算方法。同时，通过对比实验发现，由于相变材料的导

热率低，如果单独采用相变材料进行冷却，电池放电时所产生的大部分热量无法快速地散发到空气中，从而导致电池包中不同位置的电池单体出现较大的温差。通过在相变材料中添加泡沫铝，可以大大提高相变材料的导热系数，使电池组的温度分布均匀。文献[4,12]将强制冷却与采用相变材料的冷却效果进行比较，其中，为提高相变材料的导热率，在相变材料中添加了石墨，仿真结果表明：相变材料的冷却效果要明显优于强制冷却，在45 ℃环境温度和大电流放电的情况下，无论流速多大，强制冷却无法将电池包的温度控制在安全范围内，而相变材料可以，并且电池包的温度分布均匀。文献[13]用电加热管模拟电池放热，研究了相变材料的整个相变过程以及相变材料中不同位置的温度变化情况，实验结果表明相变材料具有良好的冷却效果。相变材料作为动力电池的被动式冷却系统有其独特的优势：不需要冷却风扇、排气扇、冷凝器以及冷却路线设计。虽然相变材料有以上一些诱人的优点，但是也不能忽视相变材料的缺点，Said Al-Hallaj 等人虽然在文献中强调采用相变材料可以减小电池包的体积和整个电池系统的质量，但是没有相应的对比实验，这两项指标是否能够降低应该进行验证。

1.4 热管冷却

热管冷却是1942 年美国人R.S. 高勒提出，1967 年热管首次在航天上使用，并取得成功，许多电子设备上开始采用热管进行冷却，电动汽车动力电池应用热管进行冷却还在研究阶段。2002 年，Mao-Sung Wu 等人[14]利用热管对12 Ah 圆柱形锂离子电池进行模拟仿真和实物实验，实验结果表明热管冷却能够降低电池的最高温度，并且可以使电池的温度分布均匀，但实验也表明热管需配合散热片和风扇使用才能有比较好的冷却效果，同时应注意热管与电池必须有良好的接触，否则热管的冷却效果将大大下降。热管冷却在动力电池上的应用目前还处于初步阶段，随着研究的进一步深入，此项技术将有可能应用到电动汽车上。

从以上三类热管理形式上看，相变蓄热式热管理具有得天独厚的优势，值得进一步研究和产业化开发应用。

1.5.磷酸铁锂电池的热管理系统开发

下面以应用在某插电式混合动力汽车中磷酸铁锂电池的热管理系统为案例，对其模拟不同的整车工况，通过系统台架对冷却运行特性、控制目标和策略等进行测试和分析。

1.5.1.系统架构

水冷式电池冷却系统采用冷却液（50%/50% 水/乙二醇）将电池热量，经电池冷却器传递至空调制冷剂系统，并通过冷凝器传递至环境中。电池进口水温经电池冷却器换热后容易达到较低的温度，可调节电池在最佳工作温度范围内运行；系统原理如图所示。其中制冷剂系统主要部件有：冷凝器、电动压缩机、蒸发器、膨胀阀带截至阀、电池冷却器（膨胀阀带截止阀）及空调管等；冷却水路包括：电动水泵、电池（含冷却板）、电池冷却器以及水管、膨胀水箱等辅件。

1.5.2冷却运行特性

在试验准备阶段，为了使电池充满电量并达到一定的起始电池温度点，采用了充电、充-放电以及环境温度舱升温等不同方式。根据电池产热行为分析，这个过程中电化学反应热和焦耳热占主导，伴随着副反应热和电极极化热以及外界传热等形式，将电池加热到恶劣起始工况；在试验阶段，研究冷却过程的启动、运行特性，掌握电池的降温速率、影响因素及温度分布等。

对电池的负载工况，根据整车适用环境、目标市场、行驶模式、热管理需求等制定，可以分恶劣驾驶工况、普通驾驶工况等分别对电池热管理系统的冷却特性进行考察，本文将以热启动、NEDC（新欧洲驾驶循环）、低速爬坡三种工况为例进行分析。

我们结合一款电池热管理系统的台架试验开发进行了简单分析和说明，结果表明该系统能满足电池在这三个工况下的冷却要求。因为电池冷却的传热途径为电池芯体-传热介质-冷却板-冷却液，所以在电池内部存在温差，以及建立稳定的热平衡需要一定的时间。依此，在试验中，切断冷却器，即电池冷却停止后，冷却液温度回升，但电池温度仍维持下降趋势，因为冷却板表面与电池之间仍存在温度梯度和传热行为，下降速率也逐渐放缓；该过程持续大约20分钟。这对有效减少电力消耗和优化控制提供了重要参考。

2 动力电池组的加热方法

与电池组冷却相比，电池组加热没有引起足够的重视，随着电动汽车的逐步推广，电池组的加热问题是不可回避的。当电池处于比较低的温度下（－10 ℃以下），电池的工作电压和放电量都将大大下降，如图3 所示，在低温放电时，电极的极化严重，电池内阻大大增加，电解液的活性物质不能得到充分利用，电池的电压下降快，放电效率低，当环境温度低至－40 ℃时，电池所发出的功率已无法使电动汽车正常行驶。

2.1 电池内部加热法

A.Hande 和T.A.Stuart[15-17]提出采用交流电直接对电池的电解液加热的方法，文献[15,17]采用低频60 Hz 和高频10～20 kHz 交流电对铅酸电池和镍氢电池进行加热，实验表明两种加热方式只需要几分钟就可以将电池从－40 ℃超低温加热到20 ℃。低频60 Hz 交流电的实现比高频10～20 kHz 交流电要简单，但是装置的体积大、质量重，实现装车使用比较困难，同时，电池专家指出采用60 Hz 交流电加热，半个周期8.33×10－3 s 的时间足够使电池产生大量电离，缩短电池的使用寿命，目前暂未发现使用高频10～20 kHz 交流电会对电池产生类似损害。高频10～20 kHz 交流电需要车载发电机才能实现，因此电池自身无法提供加热所需的能量，所以高频交流电加热只适用于混合动力电动汽车，在纯电动汽车上无法使用。文献[18]对内部加热和其它几种常用的外部加热法的加热效果进行仿真模拟，如图4 所示，内部加热的效果明显优于外部加热。

2.2 电池外部加热法

与内部加热法相比，外部加热比较安全、容易实现，但是能量损失大，加热时间长。在已发表的文献中主要采用加热板加热、加热套加热和珀耳贴效应热泵加热。

2.2.1 加热板加热

加热板加热指在电池组顶部或底部添加电加热板，对电池加热时，将加热板通电，加热板的一部分热量通过热传导的方式直接传给电池，还有一部分通过周围被加热的空气以对流方式对电池进行加热。加热板所需的电能由电池组本身提供。文献[19]采用在电池组底部添加加热板的方式对电池进行加热，并安装风扇减少电池单体的温差，通过对加热板的加热效果进行模拟：在加热板保持50 ℃恒温的情况下，将电池组从－20 ℃加热到20 ℃需要4 h，电池组的温差为28 ℃。

2.2.2 加热套加热

加热套加热指每个电池单体加上一个加热套，加热套由电阻材料制成，这种加热方式可以使电池单体受热均匀，能量损失比较少，加热时

间相对比较短，但是，在高温环境中，加热套会造成电池散热困难。奇瑞汽车公司对这种加热方式申请了专利。

2.2.3 珀耳贴效应热泵加热

珀耳贴效应指电流流过两种不同导体的界面时，从外界吸收热量，或向外界放出热量，通过改变电流的方向，可以实现加热和制冷两种功能，加热和制冷强度通过电流大小进行精确控制。Chakib Alaoui 和Ziyad M. Salameh[20-22]对珀耳贴效应在电动汽车上的应用进行研究。文献[23]利用珀耳贴效应制作电热装置，并对该装置进行实验，实验结果表明该装置具有结构简单、温度控制精度高，能耗低等优点。文献[21-22]提出将珀耳贴效应应用在汽车上的装置结构，以及在汽车上的布置方案，该装置不仅可以对电池加热和冷却，而且还可以替代汽车上的空调。通过模拟仿真以及在Solectria Force 电动汽车上的实验，证明珀耳贴效应在电动汽车上使用是可行的，但是文献没有给出具体的加热时间，以及冷却时，电池的工作情况和环境温度等。Bartek Kras 和Marcin Ciosek 等人利用珀耳贴效应研制开发了主动式电池组热管理系统，并且装配到SAM EVII 电动汽车上，热管理系统可以有效地对电池进行冷却和加热，此车已在欧洲销售。但没有给出热管理系统的具体结构、加热和冷却温度范围以及温度调节时间等具体数据。

电池组热管理系统发展趋势

电池组热管理系统对于提高动力电池组的性能和使用寿命起到关键性作用。目前热管理系统的冷却部分虽然有许多新的方法提出，空气冷却方式仍然是主要采用的方法，空气冷却比较容易实现，但冷却效果不佳。液体冷却有较好的冷却效果，而且可以使电池组的温度分布均匀，但是液体冷却对电池包的密封性有很高的要求，如果采用水这类导电液体，需用水套将液体和电池单体隔开，这样不仅增加了系统的复杂性而且降低了冷却效果。热管技术作为电池组新的冷却方法被提出后，有了一定的发展，但是受到布置和体积的限制，目前还没有在实车上使用的报道。PCM 冷却以其简单的结构、低廉的成本以及零能耗，成为比较有

吸引力和发展潜力的冷却方式。与电池组的冷却相比，电池组的加热问题没有受到足够的重视，但是动力电池组低温下充放电性能大大降低是不容回避的问题，如何使动力电池组在低温甚至超低温环境下快速地恢复正常的充放电性能是电池加热系统所要解决的问题。

虽然内部加热速度非常快，但是由于诸多因素影响，在纯电动汽车上还无法采用。目前，电动汽车上主要采用加热板的方式对电池组进行加热，这种加热方式虽然结构简单，但是加热时间长，加热后会造成电池包内温度不均匀，而且能耗比较大，采用加热套的加热方式，可以缩短加热时间，使电池单体均匀受热，如果通过深入研究，进一步缩短加热所需要的时间，减少能量损耗，这种加热方式是完全可行的。珀耳贴效应热泵加热法是一种新的加热方法，可以对电池组进行冷却和加热，因此具有良好的应用前景。 以上基于动力电池热管理，从电池的产热行为认识了不同工作过程的主要热源，以及高温和温度差异对电池的不良影响，并讨论了不同的热管理形式及优缺点。另外，我们也从中发现：

电池降温速度对系统冷却能力设计有重要影响，这主要是涉及到电池内部的传热设计，比如热量传递路径、传热介质、电池芯体结构设计等，电池自身发热和能够被带走的热量不能等同，这一点必须由电池总成的台架试验进行测定，然后输入给外部热管理系统；

电池模块布置方式也是重要影响因素，但这与整车布置空间、碰撞安全等相关，在进行布置设计时，热管理系统设计也需密切关注和评估，并可以作为整车电池布置方案决策的输入。

结合电池运行特性，在后续开发阶段，需对空调系统耦合运行和热管理控制策略进行深入研究，使系统节能、高效地对电池进行热管理。

从电池设计和热管理系统开发两个环节来看，应从战略高度将两者有机结合起来，进行同步开发，使电池更好地适应整车应用和开发，这样既能节约整车成本，又能降低应用难度和开发成本，形成平台化应用，从而缩短新能源汽车的开发周期，加快不同新能源车型的市场化进

度。作为主动热管理系统。

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哈哈。。。。

混合动力汽车动力系统综述

汽车新动力━━━HEV 综述 戴梦萍1 纪永秋2 （1.山东理工大学机械工程学院，255000;2.山东水利技术学院，255000） 摘要：介绍了混合动力电动汽车（HEV ）的概念、HEV 动力总成的组成及型式，阐述了其基本工作原理和驱动模式。 关键词：混合动力电动汽车；串联；并联；混联；驱动模式 随着世界经济的持续增长和世界人口的增加、人民生活水平的提高，人均能源消耗将会高速增加，环境污染会变得更加严重。开发新的替代能源、提高热能转换效率和节约能源被认为是解决或缓解环境污染和保障能源供给的有效办法。汽车燃油发动机是消耗矿石能源和制造环境污染的大户，研发替代燃油发动机的新动力势所必然。替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并巳有商业化运转的模式，只有混合动力电动汽车。 根据国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会的建议，混合动力电动汽车是指由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源，其中至少有一种能源提供电能的车辆称为混合动力电动汽车。本文介绍的仅是既有内燃机又有电动机驱动的混合动力电动汽车。混合动力电动汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机、电机和变速器一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。 1 混合动力电动汽车的组成及种类成 1.1 混合动力总成按照驱动系统能量流和功率流的配置结构关系，可分为串联式（Series hybrid system ）（两种）、并联式（Parallel hybrid system ）和混联式（）等三种。（如图1 （a( （a ） 减（变）速器 车轮 车轮 发动机 发电机 蓄电池 电动机 车轮 车轮 发动机 发电机 蓄电池 电动机 减（变）速器 (a) (b)

新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势

新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势 发表时间：2019-03-12T16:17:31.607Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：张玉良 [导读] 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在 （北京昌平 102206） 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机,其中电池相关技术是人们最为关注、研究投入最大的问题.从上世纪研发出铅酸电池开始,到如今锂离子电池广泛应用于各方各面,在超过一个多世纪的时间里,科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能.在对传统电池进行改良的同时,科研人员不断尝试新的技术和材料,创造出新型的电池.种种迹象表明,电池技术大改革的时代即将到来,各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在人们的生产生活之中。 关键词：新能源汽车；电池应用；发展趋势 一、国内动力电池产业发展现状 我国的锂离子电池研究项目一直是“863”的重点项目，经过二十多年的持续支持，大部分材料实现了国产化，由追赶期开始向同步发展期过渡，本土总产能居世界第一，支撑了我国新能源汽车的示范推广。 1、正极采用磷酸铁锂材料，负极采用石墨材料，研发的50Ah能量型电池，能量密度达到136.6Wh/kg，功率密度达到1101W/kg；研发的20Ah能量功率兼顾型电池，能量密度达到106.5h/kg，功率密度达到1119W/kg。 2、正极采用尖晶石锰酸锂、镍钴锰三元混合材料，负极采用人造石墨材料，研发的25Ah软包装能量型电池，能量密度达到 162Wh/kg；研发的35Ah能量功率兼顾型电池，能量密度达到135Wh/kg。 3、正极采用镍钴锰三元材料，负极采用天然石墨/人造石墨/中间相碳微球等材料，开发的10、15、20、28、30、45Ah的动力电池，能量密度达到180Wh/kg；开发的2.6Ah18650圆柱形电池，能量密度达到200Wh/kg。 在系统集成技术及能力方面取得较大进展和突破。采用磷酸铁锂材料的动力电池系统的能量密度达到90Wh/kg，采用三元材料（18650圆柱形动力电池）的动力电池系统的能量密度达到110Wh/kg。 在前瞻性技术研究方面，中科院先导计划支持相关研究所研制出能量密度超过300Wh/kg的锂离子电池样品和能量密度超过500Wh/kg的锂硫电池样品，但循环寿命及安全性等性能指标还需进一步提升。 目前，我国已形成了包括关键原材料（正极、负极、隔膜、电解液等）、动力电池、系统集成、示范应用、回收利用、生产装备、基础研发等在内的完善的锂离子动力电池产业链体系，掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造工艺技术，生产线逐步从半自动中试向全自动大规模制造技术过渡。 在产业布局方面，中国形成了珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津冀区域为主的四大动力电池产业化聚集区域。据统计，目前有近100家动力电池企业开展动力电池的研发及产业化工作，有近1000亿元产业资金投入，形成近40GWh年产能，技术研发、产业化进展显著，有力地支撑了新能源汽车产业的快速发展。 二、发展新能源汽车的意义 1、新能源汽车可使中国实现从汽车大国到汽车强国的转变。 虽然当前世界各主要发达国家和有关汽车公司均在加紧研发此种新型汽车技术并取得长足进展，但总体而言，中国仍基本上与之处在同一个起跑线上，差距不过只有3—5 年，并不像传统内燃机技术一样存在20年的巨大差距。在商用化和产业化方面更是如此，某些方面我们还有一定优势。 2、新能源汽车可继续开辟中国的汽车市场。 中国的汽车产业刚刚发展起来，汽车普及率低，因而在汽车动力系统发展战略选择上有更大的自由度，在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势，推广应用新能源汽车的阻力也会小得多。 三、动力电池的应用现状 1、铅酸电池 铅酸电池是一个多世纪前诞生的电池技术，人们普遍认为其技术落后、性能低下，污染环境，在电池技术快速发展的当下，是应当全面淘汰的电池技术。而实际情况却是，在电动车及小型电动汽车领域，铅酸电池的市场占有率达到了惊人的90%，虽然不被看好却被普遍使用。其实，近年来铅酸电池的性能已经得到了提升，能量由20Wh/kg以下提升到了目前的40Wh/kg左右，循环次数由原来的350次左右，提高到了最高4000多次。另外，铅酸电池还有一大优势，就是可以回收循环利用，在美国，目前的铅酸电池回收率高达98.5%，我国的铅酸电池回收率也达到了90%。总的来说，铅酸电池虽然是上个世纪产生的技术，但随着科技的发展，铅酸电池不断得到改良，所以才能够在市场上如此活跃。 2、镍氢、镍镉电池 镍镉电池作为动力电池的一种，具有良好的大功率放电性能，大多应用于电动工具领域。镍氢电池与镍镉电池相比较，体积比、能量比更高，记忆效应较小。在新能源汽车的研发应用中，锂离子电池的性能明显优于镍镉电池，发展前景也更为广阔，所以大部分厂家都不再使用镍氢、镍镉电池作为汽车能源。就目前的发展趋势来看，镍氢、镍镉电池在新能源汽车领域已经失去了市场。 3、锂离子电池 目前市面上使用最多的新能源汽车电池就是锂离子电池。现在，其比能量达到了150Wh/kg，比功率达到了1 600W/kg，并且，随着科研的进行，其各项性能指标参数还会不断地提高。锂离子电池的电解液可以分为两种，聚合物电解质及液体电解质。目前，聚合物电解质的锂离子电池是研发和市场应用的主流。聚合物成分可以是三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂等，不同聚合物成分的各类电池在性能、安全性、寿命、生产成本方面各有优势，总体性能不相上下。市面上的电动汽车，厂家根据需求不同选择不同的聚合物电池，例如，比亚迪E6主打安全稳定、寿命长，所以选用了磷酸铁锂电池；日产聆风为了在各项性能均衡的前提下降低生产成本，所以选用了锰酸锂电池。

新能源汽车动力电池及其管理系统试卷A

新能源汽车动力电池及其管理系统试卷A 汽运19-301（26人） 一、【单选题】(每题2分共20分) 【单选题】 1、可逆电池的定义是：外接电源电压（A）电池装置电动势。（2分） A.大于 B.等于 C.小于 D.不一定 【单选题】 2、以下电池中不作为电动汽车动力电池的是（D）。（2分） A.铅酸电池 B.锂离子电池 C.镍氢电池 D.锌银电池 【单选题】 3、关于蓄电池的检测，下列说法正确的是（D）。（2分） A.外观检查时，只检查蓄电池接线柱、电缆和托架固定架是否有腐蚀即可。 B.外观检查时，只检查蓄电池周围无漏液，壳体和桩柱无破损裂纹即可。 C.用万用表检测蓄电池电压，只要在12.6V以上就一定可以用。 D.万用表检测的蓄电池端电压，只能作为检测的参考因素。 【单选题】 4、（B）电池性能比较高，可以快速充电、高功率放电、能量密度高，且循环寿命长，但高温下安全性能差。（2分） A.镍氢电池 B.锂离子电池 C.铅酸电池 D.锌银电池 【单选题】 5、动力电池包衰减诊断故障代码在下列（B）情况下可能出现。（2分） A.电池组已经退化到需要进行更换 B.电池组已经退化到只有原电池容量的20%左右 C.车辆的动力电池包电压为0伏 D.这些诊断故障代码是根据汽车的行驶里程设定的 【单选题】 6、动力电池的能量储存与输出都需要模块来进行管理，即动力电池能量管理模块，也称为动力电池管理系统，或动力电池能量管理系统，简称(C) 。（2分） A.BBC B.ABS C.BMS D.EPS 【单选题】 7、集中式动力电池管理系统的特征是（D）。（2分） A.电池管理系统与电池包分开 B.电池信息采集器与电池管理控制器分开 C.电池信息采集器与电池模组分开 D.信息采集器和管理器集合在一起

油电混合动力车电池介绍(一)参数与特性

油电混合动力车电池介绍（一）:参数与特性 油电混合动力车电池介绍（一）-参数与特性 以后可能需要研究与电池有关的成组，电池管理，电池充电和电池保护等高压系统的东东，了解一下电池的一些特性还是有必要的，在此把我收集到的一些东西整理一下。 容量：电池容量是衡量电池可以存储能量的指标。电池可以输出的能量数量取决于温度，放电速率，电池老化和电池类型。很难用一个指标来描述电池的容量，主要有三个指标用来确定电池的额定容量： 安时（Ampere-hour）： 表示电池能够以恒定速率输出的电流，在超过规定的时间条件下。通常用于汽车的12V电池，标准是20安时，20小时放电。一般规定是在25℃，以恒定电流放电20小时至终止电压（1.75V/单格），用Cn表示。n指几小时放电率，这里为20。有些电池是以10小时放电率计算的，用C10表示。例：100Ah/12V的电池指该电池以5A（0.05C）的电流恒定放电直至终止电压10.5V，可连续放电20小时。 储存能（Reserve Capacity）： 时间长度（分钟为单位）表征电池的容量，用来定义电池在无发电机充电的情况下维持汽车运转的时间。 瓦特小时（kWh Capacity）： 千瓦时的指标是考虑电池耗尽的能量的指标，是以能量为指标的（伏特*安培*时间）。电池耗尽通常并不是完全放电的电池，一个12伏汽车电池耗尽时，被认为是其电压下降到10. 5V的时候，一个6V的电池耗尽时，通常考虑的电压下降到5.25V。 以上三个指标都不能完整地描述了电池的容量。每一种是在特定条件下的衡量的方法。电池在实际应用的性能可能有很大的差别，这些条件包括不同的放电/充电率，电池老化，循环

新能源汽车之动力电池(2020)市场拐点将至

新能源汽车之动力电池（2020）市场拐点将至 新能源汽车之动力电池（2020）报告，重点分析了动力电池领域最新的技术路线革新和政策变迁对行业竞争格局的新变化。 ■动力电池市场规模有望达860亿，未来拥有一定的增量空间。动力电池市场规模的三大核心因素是新能源汽车销量、单车带电量、动力电池售价。关于新能源汽车销量，随着补贴退坡平缓、产品力显著提升、配套设施持续完善和C 端用户需求释放，2021年有望迎来拐点。预计2022年销量有望达到160万，未来2年的年复合增长率约为22.57%。关于单车带电量，在技术、政策、用户需求驱动下，续航里程逐年提升，助力单车带电量持续攀升，预计未来2年的年复合增长率约为10.02%；关于动力电池售价，在下游整车平价需求、上游原材料成本下降和自身制造成本下降三维度助力之下，动力电池售价逐年下降，预计未来2年的年复合增长率约为-9.93%。单车带电量的提升有望对冲掉动力电池售价的下降，动力电池市场规模随销量的增加而呈上升的趋势，预计2022年有望达860亿，约为2019规模的1.2倍。 ■技术路线：磷酸铁锂有望回暖至40%，模组技术有所革新。目前动力电池技术路线有所波动，在材料层面：动力电池领域形成了三元（69.96%）为主、磷酸铁锂为辅（28.18%）的产品结构。随着补贴退坡、新国标5 min热扩散要求、能量密度边际改善，磷酸铁锂呈现回暖趋势，预计2021年有望回暖至35~40%。而高镍三元由于能量密度优势凸出，成本和安全边际逐渐改善，未来仍将是动力电池的主流方向。在工艺层面：推出了具有革新性的无模组技术（CTP和刀片电池），在高镍电芯的基础上，新能源汽车续航里程有望达到接近800km，助力新能源汽车渗透率进一步提升，利好拥有无模组技术的龙头企业。 ■竞争格局：外资有望重回前列，二线企业有望崛起。动力电池白名单取消，外资企业强势进入，2020 Q1 LG（10.7%）和松下（4.7%）分别位列第三、第四，未来随着原材料国产化进程、客户资源增加、现有车型放量，其市场份额呈上升趋势，外资企业有望重回前列；外资车企对供应商的新一轮选择和车企二供的开发，有望孕育新的微巨头，优质二线电池企业仍有望崛起。

国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况

引言 电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本，因此，如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组，电池单体都紧密地布置在一起，在进行充放电时，各个电池单体所产生的热量互相影响，如果散热不均匀，将造成电池组局部温度快速上升，使电池的一致性恶化，使用寿命大大缩短，严重时会造成某些电池单体热失控，产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度围工作，电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前，国外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究，进行了一些新的探索，以期提高热管理系统的控制效果，从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。 国外汽车动力电池管理系统（BMS）发展概况 目前，影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题，延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好，延长电池使用寿命，必须对电池进行合理有效的管理和控制，为此，国外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 日本青森工业研究中心从1997年开始至今，持续进行（BMS）实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点；美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测；国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展，即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系，实现能量制动反馈和最大功率控制。 我国在十二五期间设立电动汽车重大专门研究项目，经过几年的发展之后，在BMS方面取得很大的突破，与国外水平也较为接近。在国家863计划2005年第一批立项研究课题中，就分别有理工大学承担的EQ7200HEV混合动力轿车用镍氢

浅析新能源汽车动力电池应用现状与发展趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9d3313721.html, 浅析新能源汽车动力电池应用现状与发展趋势 作者：龙曦朱禹 来源：《山东工业技术》2017年第20期 摘要：新能源汽车的三大核心技术包括电池、电控、电机，其中电池相关技术是人们最 为关注、研究投入最大的问题。从上世纪研发出铅酸电池开始，到如今锂离子电池广泛应用于各方各面，在超过一个多世纪的时间里，科研工作者一直在不断地探索试图改进电池的性能。在对传统电池进行改良的同时，科研人员不断尝试新的技术和材料，创造出新型的电池。种种迹象表明，电池技术大改革的时代即将到来，各种新型的、性能优良的电池会渐渐出现在人们的生产生活之中。 关键词：电池技术；新能源汽车；动力电池 DOI：10.16640/https://www.wendangku.net/doc/9d3313721.html,ki.37-1222/t.2017.20.002 国家发改委对新能源汽车做出的定义为：“新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动；h-面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。”由此可知，“新能源汽车”使用的能源包括太阳能、核能、风能、电能等，即除去常规燃油之外的全部新型汽车能源。在全部新型汽车能源中，电能是目前最为合适的汽车能源，以电力作为动力驱动的汽车成为了新能源汽车研发的主流方向。其中，电力新能源汽车的充电问题成为全球关注的研究重点课题，即动力电池技术。 1 动力电池的应用现状 目前，在新能源汽车上实验的动力电池有以下几种： 1.1 铅酸电池 铅酸电池是一个多世纪前诞生的电池技术，人们普遍认为其技术落后、性能低下，污染环境，在电池技术快速发展的当下，是应当全面淘汰的电池技术。而实际情况却是，在电动车及小型电动汽车领域，铅酸电池的市场占有率达到了惊人的90%，虽然不被看好却被普遍使用。其实，近年来铅酸电池的性能已经得到了提升，能量由20Wh/kg以下提升到了目前的 40Wh/kg左右，循环次数由原来的350次左右，提高到了最高4000多次。另外，铅酸电池还有一大优势，就是可以回收循环利用，在美国，目前的铅酸电池回收率高达98.5%，我国的铅酸电池回收率也达到了90%。总的来说，铅酸电池虽然是上个世纪产生的技术，但随着科技的发展，铅酸电池不断得到改良，所以才能够在市场上如此活跃。

新能源汽车之动力电池

动力电池产业深度研究报告 一、动力电池产业简介 动力电池是电动汽车的动力源，是车载能量的存贮装置。动力电池在纯电动汽车、燃料电池汽车、非插电式混合动力汽车和插电式混合动力汽车上作为驱动力能源，同时向空调系统、动力转向系统、照明、信号系统、刮水器和喷淋器以及车载娱乐和通信设备等设施提供电能。在新能源汽车中其还作为驱动电机的动力源，为新能源汽车提供动力。 随着近两年新能源汽车行业的快速发展，动力电池作为在新能源汽车占比高达50%的动力系统的核心部件未来将随着行业的发展呈现爆发式的增长。 2. 行业产业链

3．技术发展趋势 由于目前动力电池的主要应用方是新能源汽车，并且由于续航里程一直是该行业的主要限制因素，因此高能量密度的三元锂电池将逐步成为行业趋势（在没有其他技术颠覆的情况下）。对于磷酸铁锂电池，目前主要应用于新能源客车行业，由于新能源客车行业目前主要的替代方是公交车，因此安全问题的考虑反而大于续航问题，伴随着城市公交替代的逐步完成，磷酸铁锂电池的行业天花板也逐渐显现，未来的发展空间有可能在储能领域的渗透（因为储能领域的安全考虑大于能量密度考虑） 二、动力电池产业全球现状分析 1.全球产销分析 动力锂电池属于锂电池行业的一个分支，因此对于锂电池行业的研究十分必要。全球锂电池行业近5年来发展迅速，在2014年之前主要得益于消费电子的快速增长，随着消费电子的增速放缓，2014年之后新能源汽车行业异军突起，继续带动整个锂电池行业的发展。全球的锂电池出货量从2011年的26.64GWH增长到2016年的118.7GWH，年复合增长率达到34.83%，可谓是增长迅速。

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析

特斯拉电动汽车动力电池管理系统 解析 1.Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster 和Model S，目前我收集到的 Roadster的资料较多，因此本回答重点分析的是 Roadster的电池管理系统。 2.电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。 BMS勺主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管

理系统(Battery Thermal Man ageme nt System, BTMS). 1.热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子

电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0° C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30° C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池

新能源汽车各种电池详细解释

随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大，越来越多的新能源汽车走进大众的视野。很多汽车品牌强势进军新能源汽车领域，使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多，加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点，越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。 新能源汽车江湖有句话：“新能源汽车，得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源汽车性能的关键，因此本期文章，知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件---汽车动力电池 首先我们了解下电池，总称为化学电池，现阶段我们将总类的化学电池可以分为； 一次电池，也称干电池，即不能够再充电的电池，如生活中常用的5号碱性电池； 二次电池，即可充电的电池，这也是汽车动力电池最基本的要求； 燃料电池，指正负极本身不含活性物质，活性材料连续不断从外部加入，如氢燃料电池; 对于新能源汽车动力电池，我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池，也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池，目前发展迅速可谓“炙手可热”；另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池， 氢燃料电池，目前与二次电池比起来，有一个很大的优势，就是可以在很快时间（五分钟左右）给电池加满燃料，而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气，而最终产生水分，也没有废旧电池回收的问题，可以说是真正的新能源汽车，但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素，目前发展还是很大的瓶颈，不如二次电池发展的成熟。

在二次电池中，就目前锂电池无论在能量密度，循环寿命和环保性能上都具有很大的优势，是目前动力电池的首选，动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键，因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。目前市面上主流的新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元锂（镍钴锰酸锂）等几大门类。今天知科君就带大家从目前市场上动力电池的主流技术路线。去研究研究关于动力电池中的各种门道，看看这些电池都有什么优缺点！哪种才是适合咱们家用的电池类型。 铅酸电池 优点：成本低、低温性较好，价比高 不足：能量密度低、比功率低、寿命特别短、体积大、安全性差 作为比较成熟的技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，性价比高、依然是可供大批量生产的电动车用电池、如电动自行车、摩托车、低速电动车及老年代步车。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度及使用寿命都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及较高的续航里程、因此一般只能用于低速车的使用。 铅酸图片 镍氢电池 优点：价格低廉、技术成熟、寿命耐用性长

动力电池的主要问题与发展方向

首先看我们国家的发展现状。我们的判断第一个是基本掌握了车用动力电池的关键技术，我们国家动力电池的开发，和整车基本同步，十五期间开展了镍氢电池，、锰酸锂氧化物锂离子电池、燃料电池的研发，"十一五"期间加大了磷酸铁锂电池研发与产业化，"十二五"期间推进三元材料电池的研发与产业化。目前是处于这样一个阶段。 从技术上来讲，我们国家开发了镍氢电池，锂离子燃料电池，关键技术指标达到了国外同类产品的一个先进水平，目前我们锂电池可以做到系统的比能量800-1000瓦时，比功率可以做到500-100瓦时，循环寿命也能做到突破一千次，使用寿命大概是可以达到五年，成本大概是说可以低于每瓦时三块钱。 第二个从产品层面来看，磷酸铁锂电池已经趋于成熟了，过往来看，我们国家供应电池支撑了产业的发展，目前在大规模示范这一块用的电池基本上都是国产。根据目前工信部发布的新能源汽车推广目录，我们国家车用电池，绝大多数是磷酸铁锂电池，也就是说近两年来，三元材料的动力电池开始在电动汽车上进行示范应用。大家比较清楚的比亚迪的汽车用的是盐酸铁力电池，像上汽，北汽这些电池系统都是磷酸铁锂。一汽奔腾目前是示范车，他用的电池是168，采用了三元材料。 第三个来说是我们国家建立了比较完善的产业体系，昨天我们听到了2014年我们国家电动汽车的销量大概是8.4万辆左右，如果按照每辆车在20-30，大概应该说我们电池达到了20亿千瓦时以上，销售收入应该超过了50亿元，2015年会超过100亿瓦时。我们国家现在推进动力电池产能建设，估计2015年会超过一百亿千瓦时。第二个我们国家建立了比较完整的产业体系，关键材料、单体电池、电池系统和电池装备、检测仪器等都有一定的生产能力，像北大先行、天津巴莫、北京当省，这是正极材料，负极材料像贝特瑞，杉杉等在国际上还是有一定的竞争力。 从发展趋势上来看，我们全世界的情况来看，第一个是锂离子电池已经成为动力电池的主要方向。目前大家都很清楚，目前日本，美国、欧洲、韩国商业化的电池主要是采用燃料电池。目前混动这一块也是在推动力锂电池的应用。韩国、日本、中国在全球锂电池占主导地位，排序是韩国第一、日本第二，中国第三。 最近三星、LG和SK先后宣布在中国设立合资公司，我们国家主流的车厂也准备在他的自主品牌汽车中采用韩国生产的电池。 第二个特点是我国政府大力支持新一代动力电池的研发，2012年日本实施蓄电战略，提出2020年蓄电池市场要占到世界份额的50%，就是重新夺回世界第一的位置。根据2013年NEDO发布的技术路线图，他的技术路线在2020之前大概还是以先进的锂离子电池为主，达到实用化，系统的比能量达到250瓦每公斤成本达到1.5元以下，2030年叫做革新电池，能量达到500瓦每公斤，成本达到八毛钱以下。 美国在2013年提出来EV蓝图，提出目标是2022年生产的插电式混合动力的电动汽车使用的电力成本与传统汽车相当，根据2013年发布的技术路线图是2022年下一代电池实现实用化，系统的比能量达到250瓦每公斤，成本降到八毛以下，2013年以后锂离子电池实现实用化。 从新一代锂离子电池来讲主要是在我们国家大概一般的叫做新一代动力电池的研发主要围绕新一代锂离子动力电池和新体系电池。新一代锂离子电池和目前现有的体系不一样，正极材料，负极材料，电极都要发生发生变化，电池比能量可以达到三百瓦每公斤，成本可以达到一块钱以下。这个表里面列了两件事，一个是最近日立公司宣布采用镍系的正极和负极单电池的比能量作330每公斤，寿命有50次，另外是福利蒙基，作为正极，归制作为负极，寿命可以达到100。但是目前这一电池体系的成本和安全有待进一步的验证。

混合动力汽车发展现状及趋势修订稿

混合动力汽车发展现状 及趋势 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

混合动力汽车发展现状及趋势 摘要 在能源和环境危机的双重压力之下，汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性，及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点，并为其在未来的发展中提出了展望。 关键词：混合动力汽车，存在问题，研究前景 引言 随着全球经济的发展,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题,使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电机组。这样既利用了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段，混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 国外发展现状 20世纪90年代以来,世界许多着名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。 丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶公里。到2010年7月31日,累计销量已超过268万辆。目前市场上正热销的两款

混合动力汽车动力系统综述

汽车新动力━━━HEV综述 戴梦萍1 纪永秋2 （1.山东理工大学机械工程学院，255000;2.山东水利技术学院，255000）摘要：介绍了混合动力电动汽车（HEV）的概念、HEV动力总成的组成及型式，阐述了其基本工作原理和驱动模式。 关键词：混合动力电动汽车；串联；并联；混联；驱动模式 随着世界经济的持续增长和世界人口的增加、人民生活水平的提高，人均能源消耗将会高速增加，环境污染会变得更加严重。开发新的替代能源、提高热能转换效率和节约能源被认为是解决或缓解环境污染和保障能源供给的有效办法。汽车燃油发动机是消耗矿石能源和制造环境污染的大户，研发替代燃油发动机的新动力势所必然。替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并巳有商业化运转的模式，只有混合动力电动汽车。 根据国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会的建议，混合动力电动汽车是指由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源，其中至少有一种能源提供电能的车辆称为混合动力电动汽车。本文介绍的仅是既有内燃机又有电动机驱动的混合动力电动汽车。混合动力电动汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机、电机和变速器一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。 1 混合动力电动汽车的组成及种类成 1.1 混合动力总成按照驱动系统能量流和功率流的配置结构关系，可分为串联式（Series hybrid system）（两种）、并联式（Parallel hybrid system）和混联式（）等三种。（如图1

2020年新能源汽车动力电池发展四大趋势

2020年新能源汽车动力电池发展四大趋势 附骥于中国新能源汽车的高速发展，国内动力电池产业过去五年复合增长率超150%。经历了2019年的市场降速，在2020年新能源补贴归零前夜，动力电池领域硝烟弥漫且充满变局。2020年是新能源上下游产业发展的大考之年。开年的新冠肺炎疫情，更是让行业出师不利。变量更加多变，情况更加复杂，企业继续在压力中求生存。为了透过层层艰难险阻的迷雾，汽车之家推出《预见2020》系列话题内容，借由资深行业人士的视角，了解2020年汽车产业的种种可能性。本期我们将重点分析动力电池发展趋势。本期行业评论员——墨柯，真锂研究CE0 兼首席分析师。在产研领域，墨柯主要以数据分析和经济学的眼光来研究产业发展，致力于寻找微观锂电产业、市场、技术之间的关系以及与宏观经济、国家政策等的内在联系，以求准确把握产业和技术发展脉络。 60秒快速了解核心论点： ●出于恢复市场信心考虑，2020年新能源汽车政策总体将比较积极，这也将带动动力电池需求量的增长；●根据2016-2019年中国电动汽车市场电池装机的实际情况，以及比亚迪等企业动力电池领域规划等可以预见，2020年磷酸铁锂电池装机量依然会有一定增长；●当前动力电池产业正在加速洗牌，强者愈强，这一定程度上将有利于电动成本的降低、电池技术的进步；●从全球市场装机情况来看，中国分别做到了电池包能量密度最高和电池成本最低，随着未来技术的进一步改善，中国动力电池领域有望超越日韩，后来者居上。 01 2020年中国电动汽车市场电池需求总量可望达到110G W h 动力电池的需求总量跟新能源汽车的产量息息相关。由于2020年的新能源市场依然会在很大程度上取决于政策扶持力度，这就需要我们先对政策做一个大致判断。2020年的新能源汽车政策总体上会比较积极，原因无它，市场信心必须修复，否则会影响到新能源汽车发展规划（2021-2035）的实施。预计政策主要会从两方面做工作：①努力回到电池采购成本和补贴总体额度大致相当的轨道上来，这里的补贴既包括政府补贴，也包括非政府补贴（积分收益补贴）；②努力推动集团采购（营运）更上一层楼。以纯电动乘用车为例，2020年每辆车的电池采购成本大约在5万元左右，如果国补能在2-2.5万元区间，默许地补有条件回归，同时调整积分办法以提升积分收益，①是完全有可能实现的。在集团采购方面，如果能好好总结过去几年的经验，在四大市场——出租车、网约车、公务用车、城区物流——推出更有针对性的、不损害参与各方利益的管理办法，也是完全有可能取得好成绩的。毕竟，这四大市场的容量高达900万辆，按照运营车辆大致6年更换一批来看，2020年有150万辆需要更换。综之，如果上述两方面工作能基本做到位，那么2020年200万辆目标大概率能实现。

混合动力汽车车用镍氢动力电池分析

新能源汽车 混合动力汽车车用镍氢动力电池分析徐顺余　高海鸥　邱国茂　高雪峰　(上汽股份汽车工程研究院) 【摘要】　根据混合动力汽车对动力电池的要求,动力电池的发展现状和趋势,分析了镍氢动力电池的技 术特点、性能,介绍了国内外镍氢动力电池生产企业的情况。 【主题词】　电池　汽车　混合动力 0　引言 随着人类环保意识的不断增强,石油资源逐年减少,油价逐步攀升,降低汽车污染和节约能源已成为世界各国政府面临的严峻问题。蓄电池技术和氢气的制取、运输、储存、成本等严重制约了电动汽车和燃料电池汽车的发展,因而混合动力汽车应运而生。在混合动力汽车中,由于采用了高功率的能源储存装置(蓄电池、超级电容等)能向汽车提供瞬时的能量而可减小发动机尺寸,提高效率,降低排放和燃油消耗,且可在进行制动和减速时回收能量。铅酸电池质量重,不能快充深放,循环寿命短;锂离子电池具有大电流性能差,价格高和安全性问题,目前还不适于混合动力汽车的发展。镍氢电池具有高比功率、电流充放电大、无污染、安全性能好等特点,广泛应用在混合动力汽车上。 1　混合动力汽车对动力电池的要求及其主要指标 1.1　对动力电池的要求 动力电池一般指具有较高的容量和输出功率能力,可用作电动车辆驱动电源的两次电池。一般情况下,混合动力汽车车用动力电池进行的是频繁、浅度的充放电循环。在充放电过程中,电压、 收稿日期:2005-11-22电流可能有较大的变化。针对这种使用特点,混合动力系统对电池有以下特别要求: (1)大功率充放电能力:质量比功率和体积比功率是衡量蓄电池快速充放电能力的指标,相对于比能量要求,混合动力汽车对比功率要求更高。 (2)充放电效率:动力电池中能量的循环必须经过充电-放电-充电的循环,高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。 (3)相对稳定性:动力电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定,使其在动力系统使用条件下能达到足够的充放电循环次数。 1.2　车用动力电池的主要指标 评价混合动力汽车车用动力电池技术的指标主要有以下几点: (1)质量比功率(W/kg):电池的质量比功率代表每千克质量的电池能提供的功率。它的大小决定电池所能输出的最大功率,标志着汽车的加速性能和最高车速,对电动汽车的动力性能等有直接影响。在混合动力汽车中,电池的比功率是最关键的因素,因为电池的电耗尽后可以在内燃机工况下重新进行充电。 (2)质量比能量(W h/kg):标志着纯电动模式下的续驶能力。 (3)循环次数:动力电池的工作是一个不断充电-放电-充电-放电的循环过程,每充电和 ? 7 ? 　上海汽车　2006102

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster和Model S，目前我收集到的Roadster的资料较多，因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管理系统(Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3）减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组（brick），再将9组串联为一层（sheet），最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

新能源汽车动力电池发展现状及展望

Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2017, 5(2), 50-59 Published Online April 2017 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/9d3313721.html,/journal/aepe https://https://www.wendangku.net/doc/9d3313721.html,/10.12677/aepe.2017.52009 文章引用: 周禕, 白阳, 闫婉. 新能源汽车动力电池发展现状及展望[J]. 电力与能源进展, 2017, 5(2): 50-59. Present Situation and Prospect of New Energy Vehicle Power Battery Yi Zhou, Yang Bai, Wan Yan Pan Asia Technical Automotive Center Co., Ltd., Shanghai Received: Apr. 7th , 2017; accepted: Apr. 27th , 2017; published: Apr. 30th , 2017 Abstract Batteries, as the core component of the new-energy vehicle (NEV), play an important role in the development of NEV. Considering the development tendency of NEV, we raise a possible develop- ment route for the batteries in NEV, which is Nickel-metal hydride battery, Lithium ion battery, All solid state battery, Fuel cell and Lithium air battery. The current states of the above batteries are analyzed based on the overall arrangement of major vehicle companies in NEV field. We focus on the problems occurred in the development process of the batteries, and try to give some solutions for these problems or predict the improvement direction. Finally, we compare the advantages and disadvantages of these batteries, and then forecast the key point and research orientation of bat-teries in NEV in the next 10 years. Keywords New-Energy Vehicle, Nickel-Metal Hydride Battery, Lithium Ion Battery, All Solid State Battery, Fuel Cell, Lithium Air Battery 新能源汽车动力电池发展现状及展望 周 禕，白 阳，闫 婉 泛亚汽车技术中心有限公司，上海 收稿日期：2017年4月7日；录用日期：2017年4月27日；发布日期：2017年4月30日 摘 要 动力电池作为新能源汽车的核心部件对其的发展起着至关重要的作用。本文结合新能源汽车的发展趋势，