文档介绍：电池产业
动力电池——电动汽车的“CPU”
中南大学冶金科学与工程学院李黎明
电动引言料车,不得不说,过去的一百年,不
电动电动汽车关键零部件有电池、电机和电控系统, 是动力电池发展的不好,而是石油产
而电动汽车的装配并非难事,费用也低廉得多,所以业与汽车工业的技术进步带来汽车性
这种关键部件只有一两个、更易于制造的电动汽车, 能的提升,在动力强度、耐久性、使
对传统汽车产业带来了巨大的冲击,低门槛的电动汽用成本上,今天的纯电动车明显难以
车制造已为新的竞争者打开了一扇大门,比如挪威的与汽油车抗衡。作为电动车的核心,
Think Global、美国的特斯拉(Tesla) 以及中国的比动力电池的应用领域具有特殊性和复
亚迪,而关键零部件将是产业链的核心,就如同个人杂性,这已经成为一项系统工程,集
电脑的核心是“CPU”一样,将经历一个爆炸性的成长“材料学、电化学、电力电子、机电
过程。控制、软件技术、统计学”于一体,
电动一、汽车产业发展路线力达新能源如图 2 所示。动力电池对性能、安全性、
电动人类能源的利用过程是一个脱碳的过程,汽车能可靠性、综合成本等方面有更高的要
源的发展也遵循这一条规律,目前正经历着从石油到求,需要强大的技术实力和极高的产
非石油的转变:从汽/ 柴油到天然气或生物燃料,再研投入。动力电池的制造经历电池材
到电能或氢气,二氧化碳排放量逐渐减少,直至排放料、电芯、电池模组、电池包四步环节,
为零。图 1 是国家新能源汽车发展路线图。整个动力电池技术体系中需反复强调
的理念是:一致性要求,标准化步骤。
燃料电池(电动)
汽车,长远的研究从技术实现层次,从小型二次电池向
发展
(蓄电池式)纯
电动汽车,长远动力电池的技术升级,绝非简单“加
发展
醇醛类燃料等生法”可以轻易实现。
物燃料,可替代
石油战略
燃气( 天然气) 汽电动 1. 电池材料(Materials):动
车,中期战略
石油时代,已力电池材料选用高标准特种材料,如
有百余年历史
锂离子电池需要表面处理的正负极材
图 1 国家新能源汽车发展路线料、阻燃电解液、高温自阻断隔膜、
电动二、动力电池力达新能源及各种添加剂。材料经过严格评价和
电动什么算是动力电池,爱迪生大师于 1889 年用于电筛选过程以保证均匀一致性。
动车的电池就可以算是。由汽车工业来看,从蒸汽车电动 2. 电芯(Cell):通过标准化工
到电动车再到汽油车,从汽油车到柴油车再到弹性燃艺将电池材料、防护外壳等封装制得
力达新能源• 2010 年 6 月
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NEDA New Energy
电池产业
图 2 动力电池制造是高技术、高管理含量的系统工程
电芯。力达新能源电动动力电池的性能要素(功率密度、
电动 3. 电池模组(Module):通过严格筛选将一致性能量密度、循环寿命、安全、成本,
好的电芯按照精密设计组装成为模块化的电池模组, 如表 1 所示)五环相扣:高功率与高
并加装单体电池监控与管理装置。能量在设计和制造上难以兼顾,长时
电动 4. 电池包(Pack):加装电池组管理系统、电池间的高功率工作严重影响电池寿命,
支撑与防护系统、电池冷却系统、充放电转