文档介绍：09年锂离子电池实现飞跃
 
锂离子电池将来会成为日本又一蝎子的尾巴(独此一家)
来源:日经BP社
 
富士重工业在2007年秋季举行的东京车展上展出的5座EV概念车“G4e CONCEPT”。配备锂离子充电电池,持续行驶距离的目标为200km。(摄影:三宅学)
图1:日产汽车将于2010年上市HEV。(a)HEV用变速箱,(b)锂离子充电电池模块。
图2:汽车厂商与电池厂商的关系。主要汽车厂商与电池厂商的关系不断加强。在主要厂商中,只有本田尚未公布锂离子电池的供应厂商。
2009年车载锂离子充电电池市场将正式形成。这是因为日本及海外汽车厂商纷纷开始在乘用车上采用锂离子充电电池。在日本国内厂商中,丰田汽车、富士重工业、三菱汽车已经决定采用,而在欧美,戴姆勒也表示采用。另外,日产汽车、德国奥迪、美国通用汽车也准备在2010年采用。
 
决定混合动力车(HEV)及电动汽车(EV)的性能最为最重要的充电电池将发生巨变。原因是丰田汽车、日产汽车等日本顶级厂商将在2009年以后相继推出配备锂离子充电电池的车型。
对象涉及HEV、EV、插电式混合动力车(PHEV)等多个领域。丰田表示,将从2009年开始在子公司——松下EV能源小批量生产用于PHEV的锂离子充电电池,2010年开始正式量产。
2000年在“Tino Hybrid”款式上率先配备锂离子充电电池的日产也将于2010年量产配备锂离子充电电池的HEV和EV。HEV预定为后轮驱动车,目前已经公开了变速箱以及横置配备在行李舱内的锂离子充电电池(图1)。该电池将由日产与NEC、NEC东金合资成立的Automotive Energy Supply(AESC)提供。
除丰田、日产以外,其他主要厂商也将陆续采用锂离子充电电池(图2)。富士重工业预定2009年量产以“Plugin Stella Concept”为原型的EV,该车将与日产一样,采用AESC制造的电池。另外,三菱汽车也将采购与GS Yuasa Corporation(GS汤浅)等合资的Lithium Energy Japan(LEJ)制造的电池,于2009年开始量产EV“i MiEV”。
本田计划2009年追加HEV新车型,并于2010年在“飞度”中追加HEV款式,只是目前尚未表明在普通HEV上采用锂离子充电电池。但是,该公司于2008年11月在日本国内开始租售的燃料电池混合动力车“FCX Clarity”配备了锂离子充电电池,替换了此前一直使用的电容器。
在海外厂商中,大众集团旗下的德国奥迪预定于2010年上市HEV,其中的锂离子充电池将由三洋电机从2009年开始量产。而美国通用汽车决定于2010年上市的HEV中,锂离子充电电池也将由日立车辆能源(Hitachi Vehicle Energy)从2009年底开始量产。
比镍氢电池轻1/2
锂离子充电电池的优点,简单地说就是重量、体积仅为镍氢(Ni-MH)充电电池约一半就可实现同等性能。电池性能一般以单位重量的能量和功率来表示,锂离子充电电池的单位重量能量密度(该密度尤其关系到EV的行驶距离)及功率密度(关系到HEV的充放电的容易程度)均为镍氢电池的2倍左右。
三洋电机表示为奥迪开发的电池,。同样,AESC的电池也达到了2倍左右,从体积的角度来看,。
在目前研发的HEV、EV、PHEV三种电动汽车中,公认最接近实用水平的是HEV。已有系统中采用镍氢电池的先例,以“普锐斯”。
另一方面,EV及PHEV也终于有试制车亮相。在EV领域,真正的量产车将由i MiEV及Plugin Stella Concept的量产性能指标构成。此时电池容量即使是轻型车的i MiEV,(图3)。
 
图3:三菱“i MiEV”在底板下配置了多个电池。容量为16kWh,,配备了88个容量为50Ah的电池单元。
EV的驱动能量全部要依靠电池,因此对电池的要求更为严格。相对于HEV通常以电池充电状态(SOC)的50%为中心,电池的工作范围在其上下10%左右,EV的使用范围有必要大幅扩大。
 
但从CO2(二氧化碳)排放量的角度来考虑,EV比HEV更具优势。根据三洋电机的推算,HEV在10·15模式下的CO2排放量为123g/km,而EV为49g/km,可降至前者的1/2以下。
PHEV能够配备比HEV更多的电池,延长行驶的距离,对于电池的要求介于HEV用电池和EV用电池之间。从日产开发EV的经验来看,~250Wh/km。,使用S