全球电动轿车用锂离子电池技能开展简析
一、电动轿车电池技能取得打破性开展
蓄电池及其办理体系是电动轿车的关键技能之一。在以往几年中，大部分企业在电动轿车研制中曾遭受为难，首要是因为选用了铅酸、镍镉、镍氢电池（Ni-MH）等。现在，经过研制与试验比较，选用能量密度更高的锂离子电池替代铅和镍氢电池，运用于轿车范畴正成为一项核心技能，它具有重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿数长、自放电系数小、温度习惯规模广泛，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大卡车等较为抱负的车用蓄电池。缺陷是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技能开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新式资料，大大前进了锂离子电池的安全性，并且下降了本钱。
表：各种EV蓄电池的特色比照
资料来历：陈清泉、孙立清，电动轿车的现状和开展趋势，科技导报，2005年4月，第23卷第4期
表：EV蓄电池关键技能数据与美国先进蓄电池协作体发布方针比较
注：NA-数据不详、a-C/3放电率、b-80%DOD、c-机械重充电、d-仅供参考、USABC-美国先进蓄电池协作体。
资料来历：陈清泉、孙立清，电动轿车的现状和开展趋势，科技导报，2005年4月，第23卷第4期
二、锂离子电池产业化动态
跟着本钱的急剧下降和功用的大幅度前进，已有许多轿车出产厂家开端投入运用锂离子电池。下表是首要锂离子电池厂商研制与出产概要。到2006年 10月停止，全球首要国家已有20余家车厂进行锂离子电池研制。如富士重工与NEC合作开发廉价的单体（Cell）锰系锂离子电池（即锰酸锂电池），具有高安全性、低制作本钱特色，在车载环境下的寿数高达12年、10万公里，与纯电动轿车的整车寿数适当。东芝开发的可急速充电锂离子蓄电池组，除了小型、大容量的特色之外，选用了能使纳米级微粒均一化固定技能，可使锂离子均匀地吸附在蓄电池负极上，能在一分钟之内充电至其容量的80%，再经6分钟便可充满电。美国的首要电池厂Johnson Controls针对电动轿车需求特性的锂离子电池于2005年9月在威斯康星州Milwaukee建立研制地址，2006年1月另出资50%与法国电池厂Saft一起建立Johnson Controls－Saft Advanced Power SoluTIon （JCS）。JCS 于2006年8月承接了美国能源部(DOE)所主导2年USABC(United States Advanced Battery ConsorTIum)纯电动车锂离子电池研制方案合约，别的亦与车厂签约供给高功率锂离子电池。
表：首要锂离子电池厂商研制与出产概要
电池厂商 产品概要
Degussa AG/Enax 2005年6月，德国Degussa与日本Enax别离各出资50%在我国建立Degussa Enax（Anqiu）Power Lion Technology 公司，出产锂离子电池电极与出售，该厂一起出产电动车用锂离子电池电极，并供给至我国与欧美日等国。
Johnson Controls－Saft Advanced Power SoluTIon （JCS） JCS是Johnson Controls 与Saft 于2006年1月兼并的公司，Saft 于1995年开端研制电动车锂离子电池，Johnson Controls 于威斯康星州的Milwaukee设厂出产专为电动车规划的锂离子电池，2005年开端供给美国车厂锂离子电池试著作。
NEC Lamilion Energy 2006年3月供给合适电动车用锰系锂离子电池，车载电池寿数为2,700W/kg（25℃、10秒、SVOC50%），具高输出特性，到达10年15万公里等效间隔运转测验，已有20余家车厂具有研制实绩。
Sanyo电机 2006年3月，日本德岛工厂供给1,000组用锂离子电池予车厂电动车试用，预订2007年量产。
Panasonic EV Energy 2005年10月Toyota对Panasonic EV Energy出资从40%前进至60%，已将其归入子公司，预订于2008年在Prius装上可具有外部充电功用的锂离子电池，现在正进行实用化功用评价与量产验证。
GS Yuasa 2004年3月，开端出售电动车与不断电体系锂离子电池E-on EX25A（cell）与EX25A-7（模块）。
Hitachi Vehicle Energy, Ltd.） 日立Vehicle Energy公司系于2004年6月，由新神户电机43.7%、日立36.7%、日立macell 19.6%组成，专门出产电动车用锰系锂离子电池。2005年6月研制小型、低本钱之锂离子电池操控模块试著作（48cell），锂离子电池合作新开发的操控设备较传统本钱下降12.5%，精简空间10%。
Litcel（日本） 2006年开发电动车驱动用Li-ion B4-40锂离子电池组（pack），设备于三菱Colt-EV车上进行实证测验，充电一次续航间隔为150km，2010年时方针为240km。
资料来历：FOURIN（2006/11）；台湾工研院IEK（2007/1）
我国在锂离子电池方面的研讨水平，有多项方针超越了USABC提出的2010年长时刻方针所规则的方针，已能自主开宣布用量在50~80公斤以下，可适用于电动自行车、电动摩托车、电油混合动力车、油电混合动力电动车，行进间隔在80公里以内的小型、轻型供上下班运用的家用电动小轿车的锂离子蓄电池，并有足够好的安全行进功用。从1997年开端产业化经历的姑苏星恒作为国家锂离子动力电池产业化演示工程项目基地，其研制的动力电池组已经过美国UL 和欧盟独立安排Extra Energy的测验认证，并在姑苏建成第一条动力锂离子电池的出产线并顺畅试产，现在已完成量产。
三、蓄电池技能还需继续进一步开展
现在，锂离子电池应用于电动车的课题，有电池寿数机理（高功率电池老化特征、老化电池确诊、老化电池电化学模型、电池寿数猜测办法开发）、电池的低温功用体现（低温功用特色、低温电解质模型、低温功用模仿）、容许误差、过热误差、过负载误差、查看确诊与下降电池本钱（资料挑选与开发、低本钱制作）等。而长时刻探究研讨首要会集在体系与资料两方面。
一方面，各企业所发布的大部分纯电动轿车蓄电池试验室测验数据，如加快功用、充电时刻、继续路程数等，还须在杂乱的外部环境实践运转下，进一步验证其可靠性，以及出产批量化质量操控。另一方面，在我国锂离子电池出产中，锂离子电池所需隔阂资料未能有实质性的打破，悉数依托进口，价格昂贵，占到动力电池本钱的30%以上。假如在这一资料上完成规模化出产技能，即可大幅度下降本钱。
此外，有专家以为，从20世纪90年代初各国研讨成功的电动轿车来看，尽管蓄电池的比能量比现在的新式电池要小，可是各种电动轿车测验到达的各项功用方针，对一般的运用者来说，也是能够满意的。其时完成不了电动轿车产业化的首要原因，在于蓄电池的运用寿数太短。纯电动轿车所运用的蓄电池组本钱一般要占新车造价的二分之一，假如需求购车人在几年之内即替换蓄电池组，就意味着高额的运用本钱。现在，第二代纯电动轿车蓄电池比能量已经有了很大的前进，出产蓄电池的资料与蓄电池的结构也取得了很大的前进，可是其运用寿数并未取得严重的打破。即便加快功用完全能到达或超越今日燃油车的最高水平，蓄电池充一次电的行进路程能超越燃油车现在加一箱油的行进路程，因为蓄电池寿数约束而形成的高额运用本钱也将成为其商业化的一大瓶颈。
