汽車電池和手機(jī)電池最大的區(qū)別就是汽車所經(jīng)歷的環(huán)境與手機(jī)非常不同。汽車在運(yùn)行中會(huì)經(jīng)歷各種震動(dòng)，以及來自外界環(huán)境的水，泥土，和沙石的侵入。因此，電池組的外殼和底座至關(guān)重要。

　　世面上存在的電動(dòng)汽車電池組的底座一般使用鋁合金或者不銹鋼制造，而上層與汽車底盤結(jié)合的外殼則可能使用加入玻璃纖的復(fù)合材料制成。

　　電池組在測(cè)試中會(huì)經(jīng)過三維的震動(dòng)、以及相當(dāng)于超過10年的風(fēng)吹雨打（來自不同方向的塵土和水的噴灑），保證電池組內(nèi)部完全沒有任何外來物質(zhì)的侵入，做到滴水不漏。

　　值得注意的是，電池組與汽車其他組件有電線連接，而這些電線與電池組中間的連接部位也要做到滴水不漏。

　　用戶也會(huì)期望他們的電動(dòng)汽車在全年365天各種天氣條件下都能夠有出色的表現(xiàn)。汽車電池組直接影響汽車的加速度和續(xù)航距離，這與人們觀察手機(jī)電池的表現(xiàn)大大不同。

　　溫度管理系統(tǒng)保證了每一個(gè)單電池的溫度都是全年恒定的。在極端炎熱天氣下大量使用電池，能夠保證及時(shí)的散熱，防止電池的壽命減弱或者膨脹爆炸。在極端寒冷的天氣下大量使用電池，保證電池的內(nèi)部足夠溫暖，不會(huì)影響性能與壽命。

　　電池的散熱是用液體的冷卻劑流經(jīng)電池組的底部，再由導(dǎo)熱性極佳的冷卻板與單電池直接接觸?；蛘呤侵苯涌諝馍幔簿褪怯脙?nèi)置的電風(fēng)扇。

　　電池的加熱保暖則是由加熱器完成，加熱器的電力來自于電池本身。所以冬天電動(dòng)汽車的續(xù)航距離會(huì)稍微減少。

　　還有一個(gè)挑戰(zhàn)來自極端環(huán)境下的充電。由于汽車在充電的時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，但是溫度管理系統(tǒng)卻需要在得知充電的時(shí)候自動(dòng)啟動(dòng)，保持電池組的內(nèi)部溫度，這就是說，在整輛車都處于睡眠狀態(tài)的時(shí)候，電池組仍然是醒著的。

 

　單電池的平衡（Cell Balancing）

　　電池組里有許多單電池，有串聯(lián)的也有并聯(lián)的。一輛電動(dòng)車的續(xù)航距離直接取決于這其中表現(xiàn)最差的那個(gè)單電池，因此保持各個(gè)單電池中的電壓和剩余的電量也至關(guān)重要。

　　電池組中有一個(gè)叫做VITM （voltage current temperature module）的裝置，實(shí)時(shí)測(cè)量每一個(gè)單電池的電壓電流和溫度，保證并且通過一系列電阻和晶體管來調(diào)節(jié)對(duì)于一個(gè)單電池的使用量，同時(shí)給溫度管理系統(tǒng)傳達(dá)指令，調(diào)節(jié)冷卻劑的流量和溫度，給電池降溫和升溫。

　　功率電子裝置（Power Electronics）

　　嚴(yán)格意義上講，功率電子裝置不屬于電池組的一部分，不過有些電池組的生產(chǎn)商將其也歸類于電池組。

　　功率電子裝置包括充電器（charging module），再生制動(dòng)（regenerative braking）中所用到的逆變器（inverter），以及輔助車廂內(nèi)部能源使用的APM（accessory power module）。

　　充電器就是講電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)換成可以直接給電池使用的直流電。但是隨著技術(shù)的革新，世面上也漸漸出現(xiàn)更多的直流充電站，直接將交流電到直流電的逆變?cè)诔潆娬緝?nèi)完成，減少了電池組內(nèi)部這一成分的必要性。

　　然而，在再生制動(dòng)中，來自于發(fā)電機(jī)的交流電仍然需要轉(zhuǎn)成可以供電池使用的直流電，在汽車的行進(jìn)中，來自電池的直流電也必須轉(zhuǎn)成可以供電機(jī)使用的交流電，這其中就又會(huì)用到一個(gè)逆變器。

　　APM則是將大電池組的功率降低給一般的12V電池，供汽車內(nèi)部的照明、收音機(jī)和CD播放器、儀表盤、空調(diào)等電力使用。由于是電池與電池中間的轉(zhuǎn)換，則需要轉(zhuǎn)換器，而非逆變器。

　　直流電的變壓沒有交流電的變壓那么容易，交流電變壓只需要一個(gè)變壓器就可以，而直流電的電壓轉(zhuǎn)換則需要一個(gè)逆變器將高壓直流電轉(zhuǎn)換成高壓交流電，一個(gè)變壓器將高壓交流電降低成低壓交流電，和一個(gè)逆變器將低壓交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電。

　　這個(gè)過程比較繁瑣，所以工業(yè)上也會(huì)用到降壓變換器（buck converter）或升壓變換器，其構(gòu)造為一個(gè)晶體管或者二極管，感應(yīng)器，和電容器。

　　電動(dòng)汽車的未來取決于汽車電池的革新。新一代的電池需要更長(zhǎng)的壽命，更高的能量密度，增加電動(dòng)汽車的續(xù)航距離和持久的性能。單電池離不開電池組，就像心臟離不開身體，里面每一個(gè)器官都起到支撐和輔助作用。

　　我們花了很長(zhǎng)一段時(shí)間將鉛酸電池拋之腦后，開始使用鎳電池，又花了很長(zhǎng)一段時(shí)間才開始普及鋰電池。鋰電池的化學(xué)種類繁多，用途也很廣。

　　在我們等待下一個(gè)新的電化學(xué)技術(shù)的到來之前，電池組內(nèi)部的革新以及不斷改進(jìn)，將會(huì)決定短期內(nèi)電動(dòng)車的走勢(shì)，使得電動(dòng)車在不同環(huán)境的挑戰(zhàn)下依然耐用持久。動(dòng)力電池

結(jié)構(gòu)編輯

1、電池蓋[1] 

2、正極－－－－活性物質(zhì)為氧化鈷鋰

動(dòng)力電池-鎳氫電池

動(dòng)力電池-鎳氫電池

3、隔膜－－－－一種特殊的復(fù)合膜

4、負(fù)極－－－－活性物質(zhì)為碳

5、有機(jī)電解液

6、電池殼

特點(diǎn)編輯

高能量（EV）和高功率（HEV）；

高能量密度；

高倍率部分荷電狀態(tài)下（HRPSOC）的循環(huán)使用（HEV）；

工作溫度范圍寬（一30 ~65℃）；

使用壽命長(zhǎng)，要求5—10 年；

安全可靠。

應(yīng)用編輯

汽車和摩托車行業(yè)。主要是為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)點(diǎn)火和車載電子設(shè)備的使用提供電能；

工業(yè)電力系統(tǒng)。用于輸變電站、為動(dòng)力機(jī)組提供合閘電流，為公共設(shè)施提供備用電源以及通訊用電源；

電動(dòng)汽車和電動(dòng)自行車行業(yè)。取代汽油和柴油，作為電動(dòng)汽車或電動(dòng)自行車的行駛動(dòng)力電源。

鐵動(dòng)力電池

鋰鐵電池是2000年后由美國永備公司所推出來并得到成功市場(chǎng)化的新型綠色高能化學(xué)電源，在應(yīng)用于需要的高能量高功率電源的電子設(shè)備和電動(dòng)玩具方面，顯示了非常優(yōu)越的性能.在中等放電電流以上時(shí)，鋰鐵電池的放電時(shí)間可達(dá)堿錳電池的6倍左右；而與鎳氫電池相比，其放電電壓平臺(tái)，儲(chǔ)存時(shí)間具有顯著優(yōu)勢(shì)。

總的來說，鋰鐵電池具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：

1、與堿錳電池的可互換性,在任何用途上都可以和堿性鋅錳電池相互換；

2、具有更長(zhǎng)的工作時(shí)間和更高更平的工作電壓,尤其是在中等電流以上放電；

3、環(huán)保綠色電源,不使用任何汞、鉻、鉛等有毒物質(zhì)；

4、儲(chǔ)存性能好，放置期可以長(zhǎng)達(dá)10年。

電池型號(hào)：LFB14505（AA）

放電容量：大于2700mAh（在1000mA放電電流下）

放電電壓：~1.45V（在200mA的放電電流下）

儲(chǔ)存壽命：10年

鎳氫充電電池

由于鎳鎘電池（Ni－Cd）中的鎘有毒，使廢電池處理復(fù)雜，環(huán)境受到污染，因此它將逐漸被用儲(chǔ)氫合金做成的鎳氫充電電池（Ni－MH）所替代。從電池電量來講，相同大小的鎳氫充電電池電量比鎳鎘電池高約1.5～2倍，且無鎘的污染，現(xiàn)已經(jīng)廣泛地用于移動(dòng)通訊、筆記本計(jì)算機(jī)等各種小型便攜式的電子設(shè)備。 鎳氫電池是有氫離子和金屬鎳合成，電量?jī)?chǔ)備比鎳鎘電池多30%，比鎳鎘電池更輕，使用壽命也更長(zhǎng)，并且對(duì)環(huán)境無污染。 目前，更大容量的鎳氫電池已經(jīng)開始用于汽油/電動(dòng)混合動(dòng)力汽車上，利用鎳氫電池可快速充放電過程，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，發(fā)電機(jī)所發(fā)的電可儲(chǔ)存在車載的鎳氫電池中，當(dāng)車低速行駛時(shí)，通常會(huì)比高速行駛狀態(tài)消耗大量的汽油，因此為了節(jié)省汽油，此時(shí)可以利用車載的鎳氫電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來代替內(nèi)燃機(jī)工作，這樣既保證了汽車正常行駛，又節(jié)省了大量的汽油。

空氣蓄電池（鋅空氣蓄電池、鋁空氣電池）

燃料蓄電池 燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，他的正極是氧電極,負(fù)極是氫或碳?xì)浠衔锘蛞掖嫉热剂想姌O。催化劑在正極催化氧的還原反應(yīng)，從外電路向氧電極反應(yīng)部位傳導(dǎo)電子；在負(fù)極催化燃料的氧化反應(yīng)，從反應(yīng)部位向外電路傳導(dǎo)電子；電解液輸送燃料電極和氧電極反應(yīng)產(chǎn)生的離子，并且阻止電子的傳遞。電子通過外電路作功，并形成電的回路。只要燃料和氧不斷地從裝置外部供給電池，就有放電產(chǎn)物不斷地從裝置向外排出（氫氧燃料電池）。

太陽能蓄電池

超容量電容器

飛輪電池

鈉硫電池。鈉硫電池的理論比容量可達(dá)760 W?h/kg，實(shí)際已達(dá)到300 W?h/kg，且充電持續(xù)里程長(zhǎng)，循環(huán)壽命長(zhǎng)。

負(fù)極的反應(yīng)物質(zhì)是熔融的鈉在負(fù)極腔內(nèi)，正極的反應(yīng)物質(zhì)是熔融的硫在正極腔內(nèi)。正極和負(fù)極之間用α―Al2O3電絕緣體密封。正極腔和負(fù)極腔之間有β―NaAl11O17陶瓷管電解質(zhì)。電解質(zhì)只能自由傳導(dǎo)離子，而對(duì)電子是絕緣體。當(dāng)外電路接通時(shí)，負(fù)極不斷產(chǎn)生鈉離子并放出電子，電子通過外電路移向正極，而鈉離子通過β―NaAl11O17電解質(zhì)和正極的反應(yīng)物質(zhì)生成鈉的硫化物。

推廣瓶頸編輯

新能源汽車

新能源汽車因其節(jié)能和環(huán)保的特性被看好，但是其產(chǎn)業(yè)化面臨最大問題是居高不下的銷售價(jià)格。從國外混合動(dòng)力汽車看，同類型的混合動(dòng)力和燃油型豐田凱美瑞差價(jià)達(dá)到8-10萬元，而國內(nèi)比亞迪純電動(dòng)車型E6與同類型的燃油車的差價(jià)更是高達(dá)20多萬。雖然新能源汽車后期的運(yùn)營和維護(hù)成本低廉可以逐步填平一次購置的差價(jià)，但是高額購置價(jià)格無疑成為阻礙新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的重要障礙。

新能源汽車價(jià)格之高源于動(dòng)力鋰電池

新能源汽車主要由電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)及組裝等部分組成。其中電機(jī)、電控及組裝和傳統(tǒng)汽車基本相同，差價(jià)的原因在于電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。從新能源汽車的成本構(gòu)成看，電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)占據(jù)了新能源汽車成本的30-45%，而動(dòng)力鋰電池又占據(jù)電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)約75-85%的成本構(gòu)成。

解決新能源汽車高價(jià)格的核心是降低動(dòng)力鋰電池一次采購成本。目前市場(chǎng)上已經(jīng)商業(yè)化的動(dòng)力鋰電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池和三元材料電池等，中國市場(chǎng)以磷酸鐵鋰為主，日韓大多選擇錳酸鋰和三元材料的混合電池體系。賽迪經(jīng)智統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示目前國內(nèi)的磷酸鐵鋰電池售價(jià)約在3-4元/Wh，錳酸鋰和三元材料電池約在4-5元/Wh?？紤]不同類型新能源汽車的電池容量，插電式混合動(dòng)力汽車的電池容量是10-16KWh，純電動(dòng)汽車的電池容量24-60KWh，純電動(dòng)大巴的電池容量一般是200-400Kwh，對(duì)應(yīng)電池售價(jià)在3-5萬元、7-18萬元和60-120萬元水平，如此高昂的電池價(jià)格是新能源汽車價(jià)格居高不下的主要原因。

電池成本降低之路：規(guī)?；突厥召Y源化先行

降低電池成本，一直都是產(chǎn)業(yè)內(nèi)重要的解決方向。除了電池體系改善和使用壽命提升帶來成本降低外，當(dāng)前主要的降成本方案是規(guī)模化和回收資源化。以全球新能源汽車最為成功的企業(yè)特斯拉來看，其使用18650圓柱電池(電池型號(hào)：直徑18mm，長(zhǎng)度65mm)因規(guī)模擴(kuò)大從2007年到2012年成本約下降了40%左右。未來隨著新能源汽車的普及動(dòng)力電池的規(guī)?；a(chǎn)，電池成本會(huì)進(jìn)一步降低到2元/Wh以下，從而達(dá)到《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中2015年的規(guī)劃目標(biāo)。

在資源化利用上，動(dòng)力鋰電池目前還存在回收體系不完善，回收價(jià)值偏弱的問題。雖然國內(nèi)目前也涌現(xiàn)出了像格林美和湖南邦普等大型回收企業(yè)，但是動(dòng)力鋰電池回收存在回收成本高、回收產(chǎn)業(yè)鏈不完善的問題。動(dòng)力鋰電池的回收資源化需要充分借鑒鉛酸電池回收利用的經(jīng)驗(yàn)。鉛酸電池建立了完備的回收網(wǎng)點(diǎn)和回收產(chǎn)業(yè)鏈，一般鉛酸電池在回收時(shí)具備30%的回收價(jià)值。

動(dòng)力鋰電池再利用：電池成本降低的新路徑

動(dòng)力鋰電池再利用是指介于新能源汽車和動(dòng)力鋰電池資源化的中間環(huán)節(jié)，通過對(duì)汽車使用后的動(dòng)力電池進(jìn)行拆解、檢測(cè)和分類后的二次使用，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池梯級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池30-60%的成本降低目的。一般來說，新能源汽車對(duì)動(dòng)力鋰電池報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)是電池容量低于80%，如果剩余容量還在70-80%電池直接進(jìn)行資源化回收是極大的浪費(fèi)，做好動(dòng)力鋰電池再利用對(duì)電池成本的降低尤為重要。

國家政策支持動(dòng)力鋰電池在利用的產(chǎn)業(yè)化探索。2012年7月出臺(tái)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》明確提出“制定動(dòng)力電池回收利用管理辦法，建立動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理體系，明確各相關(guān)方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)。引導(dǎo)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)廢舊電池的回收利用，鼓勵(lì)發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用企業(yè)。”國家從規(guī)劃層面給動(dòng)力電池再利用提供了方向。

新能源汽車動(dòng)力鋰電池再利用領(lǐng)域主要瞄準(zhǔn)ICT領(lǐng)域、家庭以及可再生能源發(fā)電儲(chǔ)能等領(lǐng)域。雖然動(dòng)力鋰電池再利用實(shí)踐在國內(nèi)還未開展，但是在日本、美國已經(jīng)有多年的示范經(jīng)驗(yàn)。日韓從新能源汽車發(fā)展伊始就開始著力動(dòng)力電池再利用的研究，這些前期研究工作給我國開展電池再利用研究提供了很好的借鑒。

多方合作建立新型的動(dòng)力鋰電池再利用商業(yè)模式

動(dòng)力鋰電池再利用商業(yè)模式需要建立多方面的合作機(jī)制。首先是動(dòng)力鋰電池的回收需要遵循“誰制造誰回收”責(zé)任體制，通過推行回收責(zé)任制建立回收利用網(wǎng)絡(luò)，保證再利用電池來源。再利用核心主要包括電池回收、電池評(píng)價(jià)和二次再裝配利用等環(huán)節(jié)，由于再回收和新能源汽車運(yùn)營中的電池運(yùn)營商密切相關(guān)，建議由運(yùn)營商、汽車廠和電池企業(yè)合資建立電池服務(wù)模塊，承擔(dān)動(dòng)力鋰電池的再利用業(yè)務(wù)，對(duì)再裝配電池可以考慮通過電池租賃或者零售等方式應(yīng)用在終端客戶上。

動(dòng)力鋰電池再利用商業(yè)模式

動(dòng)力鋰電池再利用終端主要瞄準(zhǔn)家庭儲(chǔ)能、店鋪、新能源分布式發(fā)電、防災(zāi)據(jù)點(diǎn)以及通訊基站應(yīng)用等領(lǐng)域。儲(chǔ)能領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)能量密度的要求不高，但是對(duì)循環(huán)壽命和價(jià)格要求相對(duì)較為苛刻，考慮電池回收、轉(zhuǎn)換及運(yùn)輸?shù)榷嘀爻杀?，車用廢舊電池實(shí)際的回收價(jià)值將不到新電池成本的10%，在價(jià)格上可以滿足儲(chǔ)能的要求，但是循環(huán)壽命的驗(yàn)證還需要在電池設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮，保證在儲(chǔ)能利用環(huán)節(jié)的壽命要求。

動(dòng)力鋰電池再利用的基礎(chǔ)研究是電池再利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，需要政府部門整合資源推進(jìn)再回收示范工程實(shí)踐。由于我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈條中各自為戰(zhàn)的態(tài)勢(shì)，車企、電池企業(yè)或者運(yùn)營商主動(dòng)牽頭從事電池再利用的研究具有較大的難度，通過政府組織示范工程推進(jìn)我國動(dòng)力電池再利用的標(biāo)準(zhǔn)建立和應(yīng)用實(shí)踐尤為重要。此外，我國從奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)以及各地最早運(yùn)營的示范項(xiàng)目的新能源汽車電池逐漸進(jìn)入淘汰期，如何結(jié)合這些淘汰電池進(jìn)行再利用應(yīng)用實(shí)踐也更為迫切。

動(dòng)力電池再利用業(yè)務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)所在

動(dòng)力電池再利用和回收都是我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈考慮較少的環(huán)節(jié)，而漸行漸近的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化帶來的巨量動(dòng)力鋰電池處理已經(jīng)成為急迫解決的問題。據(jù)賽迪經(jīng)智研究結(jié)果，預(yù)計(jì)2015年，動(dòng)力鋰電池累計(jì)報(bào)廢量約在2-4萬噸左右，到2020年前后，我國新能源汽車動(dòng)力鋰電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12-17萬噸的規(guī)模。如此巨大的電池回收量需要提前進(jìn)行動(dòng)力鋰電池再利用業(yè)務(wù)的研究和商業(yè)模式的摸索。

動(dòng)力鋰電池再利用獲益空間的不確定。雖然從目前動(dòng)力鋰電池企業(yè)提供的電池?cái)?shù)據(jù)顯示，新能源汽車淘汰的電池還將保留70-80%的有效能量，而且在成本上具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，但是電池在利用領(lǐng)域主要集中儲(chǔ)能領(lǐng)域還面臨諸多挑戰(zhàn)。我國的儲(chǔ)能電池目前還是集中在通訊基站儲(chǔ)能和大型數(shù)據(jù)中心、銀行等UPS儲(chǔ)能，而且主流儲(chǔ)能方式還是鉛酸電池，這些領(lǐng)域動(dòng)力鋰電池再利用的替代還存在不確定性。此外針對(duì)新能源儲(chǔ)能，還受限于國家在新能源分布式發(fā)電領(lǐng)域的支持力度。[1] 

動(dòng)力電池隔膜

在全球重點(diǎn)發(fā)展電動(dòng)車、儲(chǔ)能電池等新能源產(chǎn)業(yè)的今天，鋰電池做為公認(rèn)的理想儲(chǔ)能元件，得到了更高的關(guān)注。我國也在動(dòng)力電池領(lǐng)域投入了巨大的資金和政策支持，已經(jīng)涌現(xiàn)了比亞迪、比克、力神、中航鋰電等全球電池行業(yè)引人注目的骨干企業(yè)。正極材料、負(fù)極材料、電池隔膜、電解液是鋰電池最重要的四項(xiàng)原材料，鋰電池隔膜由于投資風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)門檻高，一直未能實(shí)現(xiàn)國內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)，成為制約我國鋰電池行業(yè)發(fā)展的瓶頸，特別是在對(duì)安全性、一致性要求更高的動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域，更是我國從鋰電池生產(chǎn)大國到鋰電池生產(chǎn)強(qiáng)國難以逾越的障礙。