縱覽新能源汽車行業(yè)發(fā)展與機會

縱覽新能源汽車行業(yè)

發(fā)展與機會納伯客動力科技公司劉清鵬今日主題總述五類主要的新能源車技術(shù)發(fā)展概要電池始終是新能源汽車行業(yè)的核心四種未來道路交通模式探討《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)則》解讀新能源汽車目前的發(fā)展困境創(chuàng)業(yè)者的機遇與挑戰(zhàn)總述新能源汽車，是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動汽車（FCEV）、氫發(fā)動機汽車、其他新能源（如高效儲能器、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品。（《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)則》）五類主要的新能源車技術(shù)發(fā)展概要化學(xué)電池（鉛酸、鎳氫等、鋰電池即嵌入-脫嵌電池）物理電池（法拉電池、飛輪電池、超導(dǎo)電池）燃料電池（氫燃料電池、鋅空電池）太陽能電池生物燃料取代石油燃料技術(shù)（秸稈化油、糧食換酒精等技術(shù)）化學(xué)電池鉛酸電池、鎳鎘、鎳氫電池等化學(xué)電池是現(xiàn)有新能源車的主要動力源。《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)則》將鉛酸、鎳氫電池列入了成熟產(chǎn)品化學(xué)電池有其本身的缺陷，技術(shù)上已經(jīng)接近頂點，無技術(shù)發(fā)展空間。從長遠看不可能是未來新能源車的主流，必將被淘汰。化學(xué)電池鋰電池（嵌入-脫嵌電池、搖椅電池）鋰離子電池的工作原理是充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。電池放電時，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回到正極。磷酸鐵鋰電池優(yōu)點：一、超長壽命；二、使用安全；三、可大電流2C快速充放電；四、耐高溫（磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃—500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。）；五、大容量；六、無記憶效應(yīng)；七、體積小、重量輕；八、綠色環(huán)保缺點：磷酸鐵鋰正極材料的振實密度較小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢；可采鋰礦有限，原材料方面會受到限制。物理電池法拉電池（超級電容電池、黃金電池）超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負離子，負極板吸引正離子，實際上形成兩個容性存儲層，被分離開的正離子在負極板附近，負離子在正極板附近。整個過程是物理變化，壽命超長。飛輪電池飛輪電池是90年代才提出的新概念電池，它突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實現(xiàn)儲能。當(dāng)飛輪以一定角速度旋轉(zhuǎn)時，它就具有一定的動能。飛輪電池中有一個電機，充電時該電機以電動機形式運轉(zhuǎn)，在外電源的驅(qū)動下，電機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，即用電給飛輪電池“充電”，增加了飛輪的轉(zhuǎn)速從而增大其功能；放電時，電機則以發(fā)電機狀態(tài)運轉(zhuǎn)，在飛輪的帶動下對外輸出電能，完成機械能(動能)到電能的轉(zhuǎn)換。超導(dǎo)電池超導(dǎo)儲能系統(tǒng)（SMES）是利用超導(dǎo)線圈將電磁能直接儲存起來，需要時再將電磁能返回電網(wǎng)或其它負載的一種電力設(shè)施，它具有反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點。不僅可用于降低甚至消除電網(wǎng)的低頻功率振蕩，還可以調(diào)節(jié)無功功率和有功功率，對于改善供電品質(zhì)和提高電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定性有巨大的作用。由于超導(dǎo)狀態(tài)是線圈處于極低溫度下才能實現(xiàn)，維持線圈處于超導(dǎo)狀態(tài)所需要的低溫需耗費大量能源，而且維持裝置過大，不易小型化，所以家用市場前景不強。

氫燃料電池質(zhì)于交換膜燃料電池（氫燃料電池）以純氫為燃料，以空氣成龍為氧化劑，將儲存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。它不經(jīng)歷熱機過程，不受熱力循環(huán)限制，故能量轉(zhuǎn)換效率高。鋅空電池鋅空氣電池是一類結(jié)構(gòu)特殊的品種。負極采用了鋅合金。而正極材料，則是空氣中的氧。在儲存時一般保持密封，所以基本上沒有自放電。成糊狀的鋅粉在陰極端和起催化作用的碳在陽極。電池殼體上的孔可讓空氣中的氧進入腔體附著在陽極的碳上。同時，陰極的鋅被氧化陰極：Zn+2OH–→ZnO+H2O+2e–陽極：O2+2H2O+4e–→4OH–綜合：2Zn+O2–+2e–→2ZnO太陽能電池太陽能汽車是通過將太陽能轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動汽車行使，主要有機械構(gòu)架、太陽能電池版、蓄電池、電機及附屬的控制系統(tǒng)組成。由于太陽能汽車往往受到地理緯度、天氣狀況、環(huán)境狀況的影響，因此不能作為主動力使用，但在適合的情形下可以作為輔助的動力來源。生物秸稈化油、糧食制酒精這兩項技術(shù)并不陌生，相信也無需多加解釋，筆者認為在未來也難以成為主流，主要是成本太高，而且會造成車跟人搶糧食的局面。電池始終是新能源汽車的核心現(xiàn)有新能源汽車的關(guān)鍵都是電池技術(shù)現(xiàn)有新能源汽車的主要技術(shù)瓶頸集中在電池技術(shù)現(xiàn)在電池技術(shù)的發(fā)展方向就是整個新能源汽車的發(fā)展方向，電池技術(shù)的發(fā)展困境就是整個新能源車的發(fā)展困境現(xiàn)有新能源汽車是采用電池的劃分標(biāo)準進行命名電池始終是新能源汽車的核心與非電池解決途徑（太陽能汽車、生物燃料等技術(shù)）相比，電池解決途徑在目前看來更具有可行性，而且電力來源廣泛，使得交通不再受單一方面能源缺乏的影響。世界交通技術(shù)進步的趨勢也說明，非電解決途徑不受青睞。四種未來交通模式探討以電動汽車為主的模式以燃料電池車為主的模式以快速充電汽車為主的模式以生物油燃料車為主的模式以電動車為主的模式該模式下，需要社會建立大量的加電站，以更換電池方式為主，在停車地點、居民區(qū)建立充電設(shè)施為輔的模式建立新的交通運行秩序。從目前看該模式是比較可行的。更換電池具有“充電”時間短、不受充電設(shè)