20 a 21 de janeiro, realizada em Pequim com o tema "Alcançar o desenvolvimento de alta qualidade com tendência global de mudança" (2018) O presidente executivo do Comitê Executivo da China EV 100 e da Academia Chinesa de Ciências Ouyang Minggao Dito que, a partir da nova situação de crescimento de veículos de energia, 55% do mercado atual são automóveis de passageiros elétricos puros, ele se concentrou na análise pura de carros elétricos de passageiros e faz recomendações. O relatório é dividido em três partes, uma é a alta proporção Tecnologia de bateria de íon de lítio de energia, a segunda é o consumo de energia dos veículos elétricos e as tecnologias de poupança de energia, a terceira é a tecnologia inteligente de carga e carregamento rápido.
China EV 100 Vice-Presidente Executivo, Academia Chinesa de Ciências Ouyang Minggao
A primeira parte, tecnologia de bateria de iões de lítio de alta energia.
Desde o 12º FYP, grandes progressos foram feitos na bateria de energia de veículos elétricos em nosso país do 15º ao 13º Plano quinquenal e gradualmente se movendo para um caminho de rápido desenvolvimento. O poder do sistema de bateria está aumentando gradualmente e o custo está em declínio.
Com base em materiais nacionais de cátodo de níquel alto, especialmente materiais NCM622, a densidade de energia da bateria de célula única excede 200Wh / kg no final de 2017 e a densidade de energia de todas as células é de 230 ± 20Wh / kg.
Com base em uma nova geração de tecnologia de controle de fugas térmicas, a densidade de energia do sistema de bateria se aproxima de 160Wh / kg até o final de 2017, por exemplo, a densidade de energia do sistema de bateria ternário com a densidade de energia do monômero de 195Wh / kg atinge 158Wh / kg , A densidade de energia única de 200 watts / kg de bateria pode atingir 160 watts / kg, a qualidade do grupo pode atingir 77% de eficiência, vida útil do ciclo de mais de 3000 vezes, dos quais a mais importante é a tecnologia de prevenção de fugas térmicas, sem a tecnologia, Uma energia tão alta e específica é muito difícil de alcançar, porque a célula única para eliminar completamente o impedimento térmico, ainda é muito difícil, então você deve, do ponto de vista do sistema, evitar a propagação de fugas térmicas.
A seguir, pesquisa e desenvolvimento de especial dentro para fazer uma breve introdução.
A era de Ningde de energia nova, o compromisso de Lishen, Guoxuan com o novo projeto de bateria de iões de lítio, o uso de ânodo de carbono positivo e de silício de alto níquel, a densidade de energia da bateria flexível atingiu 300 watts-horas / kg, alguns dos indicadores de desempenho foram Perto dos requisitos da aplicação, aqui (Figura) Eu mostro alguns dos indicadores da era de Ningde da nova energia B-like, basicamente perto dos requisitos de uso. Algumas unidades de segurança da bateria não podem cumprir completamente o padrão nacional, a era de Ningde passou, é segura Teste de sexo (Figura).
A nível internacional, o objetivo global até 2020 é basicamente de 300Wh / kg, e as atividades de P & D nacionais e internacionais estão basicamente no mesmo nível, mas a pesquisa em segurança precisa ser fortalecida. Como pode ser visto (Figura), o objetivo do Japão e da Coréia do Sul E a China ainda não é o mesmo, eles são mais do que a busca de energia de volume, porque o volume do carro do que a energia pode ser mais importante, eles geralmente são chamados de proporção de energia em volume, mas eles não têm o conceito de qualidade do que a energia Panasonic 280 W Hora / kg de capacidade da bateria do que a energia para fazer 720 watts / litro.Japão e Coréia do Sul do que o objetivo energético de 270 watts / kg, 280 watts-horas / kg, esse objetivo pode ser alcançado em 2020 e industrialização.
Por outro lado, 2017 é o ano mais quente para baterias de estado sólido, e temos que fazer alguns comentários a este respeito. Esta (Figura) é o desenvolvimento de baterias de estado sólido em várias unidades de indicadores domésticos, não detalho aqui, vale a pena Mencionado é a Academia Chinesa de Ciências, Ningbo Materials e Gan Feng Li indústria na mão para planejar 2020 produtos para entrar no mercado, o outro deve dizer que mais unidades de pesquisa científica.
As baterias globais de estado sólido estão se aquecendo em 2017 e o Japão fez avanços significativos nos eletrólitos de sólidos inorgânicos de sólidos. A Toyota introduziu um projeto de produção em massa para baterias de estado sólido, que será comercializado em 2022. É claro que temos que aguardar alguns anos para ver se será possível cumprir o prazo previsto A energia atual de peso a peso é de 200 Wh / kg, e a energia específica volumétrica é de 400 Wh / L. A menos que a bateria de estado sólido possa ser conectada internamente em série, é possível aumentar a energia específica do sistema, ou seja, a bateria se torna Bipolar, devido à parte atual do eletrólito líquido a ser adicionado, então, depois que a série levará ao fluxo de eletrólito interno causado por um curto-circuito, então agora a série interna não é muito.
Ao longo do ano passado, as baterias de iões de lítio de estado sólido com o eletrólito sólido de sulfato inorgânico como o núcleo fizeram um progresso importante. No entanto, devido à estabilidade da interface sólida-sólida e à capacidade de carga de lítio metálico, a tecnologia de bateria de lítio-metal real totalmente sólida está longe de ser madura Nós pensamos que o desenvolvimento da tecnologia da bateria sólida se eleva do ponto de vista do eletrólito da mistura líquida, semi-sólida, sólida-líquida, ao estado sólido e, finalmente, ao estado sólido. Eletrodo negativo do ânodo de grafite, ânodo de carbono de silício, , Mas não pode confirmar no momento.
O cobalto e o níquel são materiais estratégicos, o próximo objetivo: o cátodo de baterias de alta energia é principalmente materiais sem níquel sem cobalto na bateria de energia específica alta de 400 watts / kg, o National Battery Innovation Center lançou uma solução sólida à base de manganês com base em lítio De engenharia e pesquisa de tecnologia, que é uma amostra da bateria que eles fazem a 350 wattsh / kg, mas a atenuação é muito séria. Nesse sentido, o Departamento de Física da Academia Chinesa de Ciências fez algum trabalho sobre a decadência dos materiais de solução sólida à base de manganês com capacidade de lítio na realização de projetos especiais nacionais. Além disso, a nova estrutura de material de cátodo rico em lítio que vale a pena observar é principalmente realizada pela equipe do projeto da Universidade de Pequim. Pela primeira vez, é estudada uma capacidade específica de 400 mAh / g de material de eletrodo positivo, que é um grande avanço para o material tradicional do cátodo de iões de lítio. Capacidade de cátodo Ternary 811 de apenas 210 mAh / g, e agora a nova estrutura de material de cátodo rico em lítio foi alcançada 400 mAh / g, que baterias de íon de lítio para alcançar o objetivo de 500 watts horas / kg, é claro Atualmente, isso ainda é uma pesquisa básica.
Devido ao alto potencial do eletrodo positivo rico em lítio, a reação de participação de oxigênio deve ser superior a 4,4 volts, enquanto que o eletrólito líquido tradicional não pode ser combinado. Portanto, a possível abordagem é combinar o material de eletrodo positivo rico em lítio com o eletrólito sólido de modo que o eletrodo positivo rico em lítio, A bateria de estado sólido negativa se tornará um dos alvos importantes para o desenvolvimento a longo prazo da bateria de energia. Nós costumávamos pensar que a bateria de lítio-enxofre e lítio-ar é a direção futura do desenvolvimento, e agora uma bateria alternativa.Lítio-enxofre do que a energia pode No entanto, a relação de volume da bateria de lítio-enxofre da relação energia / peso de energia é basicamente 1: 1, pois os carros em termos de volume e energia são mais importantes, então as baterias de lítio e enxofre para carros são desafiadoras, é o armazenamento de energia Pode ser mais promissor.
Finalmente, quero enfatizar que o desenvolvimento de EVs de bateria de alta energia sempre será a principal prioridade. Muitos especialistas e empresários mencionaram nesta manhã, segurança, e enfatizo novamente aqui que a segurança é a prioridade número um Energia e outros indicadores de desempenho Em segundo lugar, agora me concentro na segurança da bateria de energia, que é o meu laboratório de segurança da bateria na Universidade de Tsinghua.
A segunda parte, o consumo de energia dos veículos elétricos e a economia de energia.
Como todos sabemos, o consumo global de energia dos veículos elétricos é alto no momento, e existe um grande potencial para economia de energia. O significado da economia de energia é maior do que o dos veículos a combustível. Por que? Como os veículos elétricos não têm energia, eles podem pelo menos ir longe. É um usuário de carros elétricos puros, abriu alguns anos carros elétricos puros, eu entendo profundamente que o consumo de alta potência. Nesse sentido, o mundo está aumentando a faixa de condução, o aumento do alcance de condução precisa depender da bateria do que o aumento de energia, No entanto, os OEMs não podem lançar todos os seus veículos elétricos na fábrica de baterias. A tecnologia principal da integração do veículo é reduzir o consumo de energia, que é a manifestação mais importante do nível de integração de um EV puro. Como todos sabemos, Em nome do consumo de energia do carro de 100 quilômetros de 13,7 graus de eletricidade, para a segunda geração, a terceira geração é basicamente 100% da eletricidade em 100 quilômetros. Em teoria, é possível um carro de classe A para fazer 10 quilômetros de eletricidade, então energia nova O especial de carro especial tem um programa de pesquisa e desenvolvimento, este projeto é realizado por Changan, carros elétricos puros até 2020 (4,5 metros de capitão) consumo de energia do veículo 100 km 100% (condições de trabalho), apenas para reduzir o consumo de energia é possível reduzir Sob a premissa de custo driving range alta, este é o melhor caminho.
Como reduzir o consumo de energia? Temos uma variedade de tecnologias-chave, vou apresentar brevemente aqui.
Em primeiro lugar, Temos que aprender BMW i3, Peso abaixo O nosso peso atual do veículo é muito grande, não descrito em detalhes aqui.
Em segundo lugar, baixa resistência Temos que aprender com Tesla, Tesla elétrico SUV coeficiente de arrasto de 0,24, nosso tradicional combustível SUV coeficiente de arrasto pode ser alto para 0,4, esta é uma grande diferença, diretamente do SUV tradicional para mudar o SUV elétrico, na verdade, em termos de consumo de energia Não é apropriado. Um foco de economia de energia elétrico para automóveis de passageiros de uma geração é reduzir o coeficiente elétrico de arrasto SUV, isso pode usar uma nova plataforma, não pode ser completamente diretamente da mudança de carro tradicional.
Terceiro, eficiência de transmissão elétrica Temos que ver que os grupos estrangeiros de autopeças multinacionais agora estão competindo para desenvolver o eixo de transmissão elétrico integrado e entrar no mercado chinês, conectando-se com as empresas de eletricidade elétrica do país, algumas das empresas do nosso país começaram a cooperar com elas, é claro, são todos comportamentos empresariais , Mas ainda temos que prestar atenção suficiente a este respeito. Por exemplo, a eficiência de entrada do controlador do motor para o semi-eixo, eles podem atingir 92%, mas geralmente vemos o nível atual de 82% na China - 85%. Recentemente, as empresas líderes nacionais também fizeram pesquisas intensivas nesta área. Sob a condição de NEDC, a eficiência média pode ser próxima de 90%. Devemos progredir nesse objetivo.
A próxima é a recuperação de energia de travagem, a eficiência internacional de recuperação de frenagem de referência geralmente alta, a melhoria do consumo de energia do veículo de recuperação de energia Nissan Leaf de 20,5%. Operação de porta única E-Power da Nissan, o pedal básico do freio , O que é muito significativo para reduzir o consumo de energia. Abri o carro BMW, o feedback do freio é muito pesado, basicamente, não tenho que dirigir nos freios da cidade.
A tecnologia de recuperação de energia de frenagem da China fez progressos, mas a aplicação prática de fracos, como a tecnologia de feedback de freio da equipe da Universidade Tsinghua utilizada no Beiqi E150, o consumo de energia pode ser melhorado para 23,7%, mas o uso e a promoção reais de veículos em condições precárias, a necessidade urgente Melhorar
O último é o gerenciamento térmico, a temperatura da operação real do maior impacto no consumo de eletricidade, condições de baixa temperatura do que as condições normais de operação, o maior consumo de energia de 50% maior, que é uma mudança muito grande no intervalo de condução de inverno, tem um declínio mais substancial.
O que fazer? Uma nova geração de tecnologia de ar condicionado de bomba de calor fez avanços importantes, testes industriais em andamento, devemos prestar atenção a esta tecnologia. Agora, o aquecimento de bateria, estas são tecnologias maduras, mas há uma tecnologia que é o aquecimento no inverno, se usarmos PTC Aquecimento, 1 quilowatt pode produzir 1 quilowatt de calor, a bomba de calor de ar condicionado COP (taxa de eficiência de energia de aquecimento) pode atingir 3, mesmo que os menos 25 graus possam atingir 1,7, ou seja, 1 quilowatt pode fornecer 1,7 quilowatts de calor, o efeito é muito óbvio Então, merece nossa atenção.
A terceira parte, tecnologia de rede de carga e carga rápida.
Gostaria de dizer duas perguntas. Uma delas é que a pilha de carregamento de carros particulares vem aumentando com uma taxa aumentada. Nosso objetivo é "pegar um carro em um carro". Isso é muito importante e deve ser liderado pelo OEM. O outro que devemos ver é que o público nacional Taxa de carga lenta cobrança de utilização de menos de 10%, ou seja, taxa de carga líquida de carga básica básica, nenhum uso, de modo que a tendência de carregamento de carro elétrico será taxa de cobrança privada taxa de carga diária lenta + suplemento de carga rápido público. Agora estamos com carga lenta Não há problema em todos os aspectos do custo, a tecnologia também não é problema, desde a atual troca lenta de carga de contato para o futuro tarifação sem fio, esta rota técnica também é clara. A chave é qual o tipo de carga rápida, esta é a atual a que estamos enfrentando O maior problema.
Como todos sabemos, a Europa e os Estados Unidos planejam, basicamente, ter uma capacidade de bateria de veículo de 100 kWh após 2020 e uma autonomia de 500 km, definir um tempo de carregamento de 15 minutos e propor uma potência de carregamento de 350 kW. Agora, a América do Norte e a Europa estão implementando, Japão um pouco mais tarde, mas também após 2022. A atual carga de carro de passageiros DC da China é geralmente de cerca de 50 kilowatts, para atingir 350 quilowatts de carga de alta potência, a tensão do carro elétrico a aumentar para 1000 volts, a corrente de carga 400-500 A , Exceder os limites de desempenho dos componentes de produtos existentes pode ter um impacto sério em nosso sistema EV puro existente como um todo e representar um risco significativo para a segurança de todas as partes em 2017. Como um problema quente em 2017, Revelado repetidamente ao mesmo tempo, a China Recharge Alliance também está realizando preparativos técnicos para o carregamento de alta potência, pois, à medida que a faixa de condução elétrica aumenta, a capacidade da bateria aumenta, o equipamento de carregamento com potência incorporada aumentou gradualmente a demanda, o que é Inevitavelmente, porque o driving range original de 150 km agora é aumentado para 300 km, a bateria original de 20 kWh agora, basicamente, quatro ou cinco Se olharmos para os próximos 10 anos, a energia renovável distribuída da China se tornará a principal fonte de geração de energia, porque o preço da energia fotovoltaica Continuando a diminuir, estima-se que em 5-10 anos seja menor do que o carvão.
Por conseguinte, o carregamento inteligente levará à revolução da energia. Na nossa opinião, o futuro é o novo carro elétrico inteligente de energia. Eu adicionei duas palavras aqui. Existem carros inteligentes em frente ao carro elétrico e novas fontes de energia. Igual ao que? Carro elétrico + condução inteligente + carga inteligente, agora falamos sobre dirigir mais inteligente, relativamente quente, acho que quase se tornou o Mar Vermelho, mas a carga é inteligente ou o oceano azul, penso que dirigir inteligente pode Precisamos abrir outro grande espaço para a inteligência energética. Além disso, os veículos elétricos da China têm uma vantagem de primeiro plano, a Internet possui vantagens tecnológicas e a tecnologia fotovoltaica tem uma vantagem industrial. Se as três vantagens Para integrar, acredito que seremos capazes de alcançar o ultrapassagem.
Através da análise, acreditamos que a visão futura do processo de carregamento baseia-se na microgridagem V2G do armazenamento de energia da bateria, ou seja, na interação entre veículos e veículos elétricos, e a energia renovável distribuída e a microgrida do veículo elétrico trabalham juntas para estabilizar a carga de carga rápida. Como todos sabemos, a margem de carga rápida aumentou Depois disso, o pico do poder de carregamento rápido dos veículos elétricos é muito grande, enquanto isso, a energia renovável é o pico intermitente. Então, como os dois picos podem coordenar e interagir uns com os outros para alcançar uma rede elétrica estável e estável? É isso que devemos estudar e implementar o mais rápido possível. CA carga lenta, entre 3 quilowatts e 20 quilowatts, representando mais de 80% da carga total para diminuir a carga, pois o corpo principal, juntamente com o rápido carregamento, a transição gradual de 120 quilowatts para 350 quilowatts, representando 15% da carga. Nos próximos 2-3 anos, ainda podemos precisar cobrar 40% do SOC em 30 minutos, 60% na metade à metade em 3-5 anos e 75% em 15-10 minutos em 5-10 anos. Esta é a nossa visão básica de desenvolvimento .
Finalmente, esperamos que a pilha de carregamento pessoal se esforce para uma correspondência de 1: 1 e se torna o sujeito de carregamento. Sob o cenário da estação elétrica de carregamento rápido de automóveis públicos de passageiros, existem aproximadamente três estágios:
Primeiro, a partir da carga rápida atual de menos de 60 kilowatts para carga rápida de menos de 150 quilowatts até 2020, promovemos pilhas autoportantes e estudamos vários tipos de tecnologias de carregamento representadas por alta carga de alta potência. Em 2025, Demonstração de uma nova geração de tecnologia de cobrança, demonstração em larga escala de aplicações V2G, 2025, promoção de uma nova geração de tecnologia de cobrança, transformação de infra-estrutura em larga escala para alcançar a nova inteligência energética, além de condução inteligente, mas também para obter energia nova inteligente Para atender a demanda de energia rápida do automóvel de passageiros, ao mesmo tempo em que traz toda a revolução do sistema de transporte de energia.
