原创 两个电池讲座的整理

2014-8-18 13:11 1530 21 31 分类: 消费电子
上周六的时候,听了上汽叶剑斐博士的《电动汽车与电池》讲座,结合着7月23日我同事J在合资厂做电池系统讲座的内容,来聊聊。
《电动汽车与电池》34页PPT
1)电动汽车发展发展历史
A)第一阶段 1832年-1839年 1900年商业化 燃油车的劣势(手柄启动=>1912年启动电机,噪声很大) 燃油车的优势 里程式
B)第二阶段 1973~2002年 EV1的故事
C)第三阶段 2003年 Tesla建立,2008年 Roadster Fisker Karma量产,2010年 LEAF、Volt 量产
2)电动汽车推广历史
A)产业链调研 2013年 全球 22.55万辆/21.63W(美国 9.91、欧盟 7.5、日本 3.24),2012年 全球 12.96W
B)电动汽车卖得最好 47716 LEAF(NCA+LMO)、24872 Volt(LCM +LMO)、23106 Toyota PHEV、22377 Tesla Model S(NCA)
3)汽车电池
A)车载储能能量密度&功率密度的概览
B)锂空气电池 现阶段的状态
C)锂电子电池的工作原理与结构
D)车企动力电池容量选择的图(小单体电池)
E)电池系统系统和单体能量密度对比 Tesla 143/250、Volt 91/160、Leaf 80/155、E6 90/100、E50 75/130
F)锂电子单体价格 2~3元 人民币每Wh 、18650 供应过量
G)世界锂电池生产能力 1韩国(生产+)2日本(材料最强+) 3中国
4) 电池材料
A)正极材料(层状材料、尖晶石材料、磷酸盐材料)
B)商业化征集材料能量密度对比 
     a)质量比Wh/kg(NCA 742、LFO 575)
     b)体积比Wh/L(NCA 2232、三元材料 2044、LFO 1198)
C)正极活性材料市场 (2013 三元材料 42% LFO 7% NCA 16%)
D)下一代正极材料
     a)层状 三元=> 富锂固溶 Li-rich 684/1008 2236/2722 放电平台不稳定
     b)尖晶石 锰酸锂 镍锰酸锂 418/607 1170/1639
     c)橄榄石 LFO 磷酸锰锂 448/574 1021/1309
E)负极材料 能量密度 (LTO、石墨、硬碳、硅)
F)负极活性材料
5)动力电池的安全
A)热失控基本概念 (正极材料的稳定性=>单体失控的程序正比、电池加热到一定程度,迅速上升=>热失控)
B)单体热失控的过程
C)电解液是造成单体不安全的根本原因(正极材料、负极材料、隔离膜、电解液 溶剂 碳酸酯类 “汽油”=》释放能量的5~6倍)
D)电池系统安全(路径1 单体出现热失控、路径2 单体受损出现电解液泄漏被点燃)
E)单体热时空引起电池燃烧
     a)Prius A123电池改装
     b)起火原因与过程(连接处存在间隙导致电弧和发热=>连接片和螺栓出现熔融=>电池单体内电解液被点燃)
《电池系统介绍》15页PPT
化学体系
     三元体系是什么? 镍钴锰NCM(LiCo1/3 Mn1/3 Ni1/3 O2)、LMO(KiMn2O4)【锰的高溶解性=>电解液的要求较高】、LCO(LiCoO2)、NCA(LiNi.8Co0.15AI0.05O2)
电池结构
电池管理
电池热管理
电池滥用
     滥用措施 (单体:防短路隔热层、模块:防蔓延、排气管理)
动力电池检验规范
电池运输/进出口流程
电池报废&
   我现在大概明白科学家和工程师的本质区别了,打个比方,现在有辆电动汽车,其所有的部分都是开发好的,比如续航里程达到XXXKM,充电时间XX小时,百公里加速时间X秒。某个国家或者某个公司,某一个团队的科学家们,对电池材料进行改进,提出一个方向,然后后面一堆电池单体的工艺工程师进行样品生产,测试工程师随之测试,测下来改进能量密度提高20%,传导至这辆车上就会有20%的提升,由于某些联动效应,可能效果还不止20%。对比一下,工程师们,想的办法是啥呢,通过改进电池系统的外壳和内部框架材料,改进电池算法(还得得到科学家的理论建模支持),改进电池管理的硬件,很多人的努力,也可能对整个车达到提升5%的效果。
   劳心劳力,通过各种解决问题的办法,工程师比较难实现本质上的变化,这种渐进式的过程,其实和工程师的成长也是一样的;总得来说,是根据已有的东西(方法)去解决问题,经过努力和尝试,做不好是不应该的,而且毫无价值。科学家们则不然,读到博士就是专业性的训练,就是集中在某个特定的方面,去做提升和探索,面对的是未知的领域,探索不出来正确的路,试错也是有价值的。总体说来,还是博士要高级一些,还是研究要更孤独一些。

文章评论10条评论)

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用户1724555 2014-9-26 14:08

OK

朱玉龙 2014-8-25 21:40

我只是记了笔记而已,呵呵,数据是叶博士整理的

用户1277994 2014-8-25 16:58

日产聆风卖得这么好?我感觉是丰田的PHEV最好啊。看来还是要多多来读朱总的文章。

用户1550903 2014-8-20 12:56

搞个生物电池吧 哈哈

用户1678053 2014-8-20 10:15

看看

用户1667768 2014-8-20 10:02

两说。一是关于电动汽车节能环保的问题,由于地球能源来自太阳——包括化石燃料,因此烧油和烧电的区别,简单来说就是分布式烧油和集中式烧油+输电+分布式烧电的区别,效率可以自行计算。二是关于科学家和工程师,工科一般来说可分为五个层次,没有高低,分工不同:第一层是科学家,讲究“发现”;第二层是研究型工程师,讲究“实现”;第三层是实践性工程师,讲究“成熟”;第四层是高级技师,讲究“技巧”;第五层是普通技师,讲究“熟练”。从这个角度来说,每个层次都不可或缺,只有发现没有实现那就是一堆废纸,只有实现没有成熟那就是纯geek,没有实用价值,只有实现没有使用那就要倒闭,有使用但大家都是一个水准也太没意思,生活中还是要有点geek。

用户1400690 2014-8-20 09:07

社会分工不同而已,做好自己擅长的事情,做到极值,都是值得行业人尊敬的!

朱玉龙 2014-8-18 17:16

中国人不做,日韩也可以做的。有时候我觉得不是我们做的不够好,主要是口号大于行动。韩国人的投入堪称恐怖,三星和LG都是真金白银砸下去,买一个产业的未来。从大势来看,还是要有人低调做事的

自做自受 2014-8-18 16:41

呵呵,可见制造电池不见得比制造汽油便宜。使用电池不见得比汽油能减少对自然环境污染破坏。电动汽车节能吗?环保吗?

忆轻狂 2014-8-18 13:52

我们不能局限于墨守陈规的工程师视觉
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