关于混合动力和电动动力总成电池技术的事实

续航力如何增加,电池寿命超过一个寿命的原因以及自动驾驶如何改变电池技术

使用寿命长,品质一流,安全性最高–我们期望车辆中的高压电池能够提供大量的此类电池。那’s why today’例如,锂离子电池的设计必须运行至少15万公里,并且可持续使用15年。即使那样,在将所有这些时间都花在汽车上之后,电池仍必须拥有其原始存储容量和性能的80%。“同时开发经济高效,功能强大且可靠的高压汽车电池–这是众所周知的火箭科学,”Robert Bosch GmbH汽油系统部门负责电动汽车的执行管理人员Joachim Fetzer博士说。博世计划在未来五年内提供功能强大两倍的高压电池。同时,该公司正在探索新的电池技术。

发展:通往下一代锂离子电池的道路

锂离子技术:在未来的几年中,锂离子技术仍然具有巨大的潜力。今天’s电池的能量密度约为115 W h / kg,但有可能高达280 W h / kg。为了研究下一代锂离子电池,博世与GS Yuasa和三菱公司合作成立了一家名为Lithium Energy and Power的合资企业。“该合资企业的目标是使锂离子电池的性能提高两倍,”Fetzer说。为了实现这一目标,合作伙伴汇集了自己的优势。 GS Yuasa可以将其在电池优化方面的经验应用于创建具有更高能量密度和更大范围的电池。博世在复杂的电池管理和系统集成方面贡献自己的专业知识。

后锂离子电池:博世’公司的研究部门正在研究后锂离子电池,例如使用锂硫技术制造的锂离子电池,它有望带来更大的能量密度和容量。博世估计,最早的锂硫电池将在未来十年中期投入量产。

进度:电池管理可将范围扩大10%

电池化学:有几种方法可以改善电池性能。例如,用于阳极和阴极的材料在电池化学中起主要作用。今天大部分时间’阴极由镍钴锰(NCM)和镍羧基酐(NCA)组成,而阳极由石墨,软碳或硬碳或硅碳制成。

电池电压:高压电解液可以进一步提高电池性能,将电池内的电压从4.5伏提高到5伏。技术挑战在于在提高性能的同时保证安全性和寿命。

电池管理:就高性能电池而言,博世致力于推动各种电池以及整个系统的监控与管理。挑战在于可靠地管理高压电池,因为多达十个微控制器通过CAN总线系统调节电池中的能量流。先进的电池管理功能可以将汽车的续驶里程进一步提高多达10%,而无需改变电池化学成分。

基础设施:自动驾驶汽车会影响电池技术

快速充电点:如果在很多地方可以为电动汽车快速充电,那么这将对电池技术产生重大影响。电动汽车越快’电池可以充电,其范围变得不那么重要。

自动驾驶:全自动汽车使充电变得更加简单,因为他们可以在无需驾驶员任何帮助的情况下搜索充电地点。由Bosch,大众汽车和许多欧洲大学牵头的项目V-Charge演示了这种工作方式。这个想法是,例如,在停车场内,驾驶员将能够使用智能手机应用程序将其电动汽车引导至充电地点。驾驶员返回时,汽车自行返回接载点。关于这个主题的其他变化也是可能的。例如,驾驶员可以通过手机从汽车共享车队要求车辆,并将其立即送到指定地点。实际上,车队是另一个对电池需求(例如有关其使用寿命的需求)变化的领域,因为车队车辆的服役时间通常少于估计的15年。

三个寿命:对于高压电池,汽车只是第一步

电池寿命的不同阶段:在短时间内行驶数公里的车队车辆需要具有性能和容量的新电池。相比之下,使用很少的电池在短途行驶的汽车中也能正常工作。这将减少电动汽车的总成本。即使在十二年(汽车的平均使用寿命)之后,电池仍保留其原始性能和容量的80%。这意味着其组件仍然可以用作例如蓄电单元。

“Second Life”宝马和Vattenfall的项目:在汉堡,电动汽车用过的电池被组装在一起,形成一个大型的电力存储系统。它可以在几秒钟内提供能量,并有助于稳定电网。通过该项目,博世,宝马集团和Vattenfall共同努力推动电动汽车和能源存储的发展。

 

(资料来源:博世出版社)

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