动力电池技术路线图介绍共39页文档共41页
新能源汽车电气电子技术路线图解析
图左：雪佛兰2017新能源车
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图右：未来的电动车底盘
目录
1 未来趋势及挑战 2 系统目标及状态 3 电机目标及状态 4 电控技术目标和状态 5 关键技术和策略
二、系统目标及状态
2.1 系统目标描述
美国驱动系统成本和功率密度规划，2025年驱动系统成本要降低到6美元/kW，相比2020年的8美元/KW降低25%。 功率密度要从2020年的4KW/L提高到33KW/L。
驱动系统和能量存储装置的尺寸大小。
预测2025年插电式电动汽车占销售总量的10% 预测2040年插电式电动汽车占销售总量的35%
图：2015-2040传统燃油车及新能源车销量预测图
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1.5有线充电
无线充电
自动驾驶 降低运营成本 提高可靠性 保证5~8万英里/年 30万英里寿命
图：技术路线图系统构成
蓝色和绿色框是技术路线图解析组件
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一、路线图概要
1.2 技术路线图涵盖范围
混合动力电动汽车（HEV） 插电式混合动力电动汽车（PHEV） 可扩展电动汽车（EEV） 纯电动/燃料电池电动汽车（BEV和FCEV）
路线图的重点是前瞻研究和开发，以提高车辆电气化。 过去研发专注于混合动力汽车，但目前重点转向全部电动
@2025年
模块化滑板式底盘 驱动系统与能量存
储系统集成于模块 化的底盘中。 底盘可拉伸 50万/年模块化底 盘@2025年
更多能量要求不同 的充电方案
长距离要求 100~200KW快充功率
已经着手开发350KW 快充方案
无线充电将受到市 场认可
运动车辆无线充电 需要更多的道路基 础设施升级
中国驱动系统，2020、2025、2030年比功率目标为4.0kW/kg、4.5kW/kg、5.0kW/kg，减、变速器转速达到 14000r/min、15000r/min、16000r/min。
新能源汽车三电系统详解(图文并茂)
新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”，包括电驱动，电池，电控。
下面详细讲解一下三电基础知识：一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯，电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
动力电池是非常“年轻”的产品，1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池，它是现代电动汽车架构雏形，从铅酸电池到日系混动的镍氢电池，再到现在流行的锂电池，也才20多年。
从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看，32款车型采用了17家企业的电池，其中16家是电池厂商，另外一家是长安新能源的，这说明其它乘用车的动力电池直接外购，包括电芯、电池组与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力跨国车企，虽然没有自己的电芯，但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统，这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是，即使不采用这家的电芯，它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组，核心技术还是掌握在自己手里。
但是我们更关心的是动力电池，也是就新能源汽车中的能量来源，目前动力电池中，镍氢电池面临淘汰，铅酸电池全凭保有量在支撑，故目前以锂电池最为主要。
（如下图）先介绍几个重要概念能量密度方面电池肯定不如汽油，但是究竟差别多大呢？一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢？（如下图）下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。
从表中可以看出，四类电池各有优劣。
那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢？哪种电池又将是未来的主流呢？数码电子产品对锂电池安全性要求不高，钴酸锂电池最合适3C领域，特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力，但是同时其安全性能要打些折扣。
锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率，虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂，但其他综合性能相当出色。
锂电池工作原理和结构图解，看完你就是专家！
锂电池工作原理和结构图解，看完你就是专家！从上世纪90年代开始，锂电池开始进入市场，逐渐成为电器和IT 终端设备的动力选择。
更小的体积、更稳定的性能、更好的循环性，使锂电池逐渐遍布人们日常生活的各个方面，助力人类向清洁世界迈出重要一步。
相较于以化石燃料为基础的传统能源供给方式，锂电池的出现打破了以往的碳基供能方式，减少了碳排放量，为可持续发展提供了新路径。
我们俗称的锂电池其实分为锂金属电池和锂离子电池两种。
1、锂金属电池锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
放电反应原理为：Li MnO2=LiMnO2。
2、锂离子电池锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为：LiCoO2==Li(1-x)CoO2 XLi Xe-(电子)；充电负极上发生的反应为：6C XLi Xe- = LixC6；充电电池总反应：LiCoO2 6C = Li(1-x)CoO2 LixC6。
今天来详解一下锂电池工作原理和结构，让大家全方位的了解锂电池。
锂电池结构示意图了解锂电池工作原理之前，我们先大概了解下锂电池的组成部分，如下示意图：（1）正极——活性物质一般是钴酸锂或者锰酸锂，镍钴锰酸锂等材料，电动车则普遍是用镍钴锰酸锂（俗称三元）或者三元少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本过高而逐渐淡出视野，导电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。
（2）隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。
（3）负极——活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。
（4）有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液。
（5）电池外壳——分为钢壳（方型很少使用）、铝壳、镀镍铁壳（圆柱电池使用）、铝塑膜（软包装）等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端。
新能源汽车动力电池技术PPT课件
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锂离子电池性能
• 与传统的化学电源体系相比，它具有以下优点. • 1、比能量高。锂离子电池的比能量可达到200Wh/Kg和300Wh/L，约为传统
锌锰、铅酸和镍镉电池的6倍; • 2、工作温度范围宽。可在-200 C-+750 C环境温度下工作; • 3,贮存性能好。锂一次电池通常可贮存5-10年，锂二次电池的自放电一般小于
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超高速飞轮
• 超高速飞轮是实现电动汽车储能要求的一种有效方式，它具有高比能量、 高比功率、 长循环寿命、 高能 量效率、 能快速充电、 免维护和良好的性能价格比等优点。在混合储能系统中，若飞轮用作辅助能量源， 则飞轮在车辆匀速行驶和再生制动时以机械形式实施充电储能而在车辆启动、加速或爬坡时进行发电并输 出峰值功率。除了可以做主能源的负载均衡装置之外，超高速飞轮也可单独用作电动汽车的能量源。
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充电特性
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锂离子电池的荷电状态值
• 锂离子动力电池的两个基本特性: • 1、电池的容量与放电电流有关，放电电流越大，则在该电流下所能放出的有效容量就越少，这种特性简
称容量特性 • 2、电池的工作电压与放电的深度有关，放电电流及放电深度越大，电池的工作电压下降得越多，这种特性
正负电极间的往返嵌入和脱嵌形成电池的充电 和放电过程。在充电时， Li十正极脱嵌经过电 解质嵌入负极，负极处于富锂状态，正极处于 贫锂状态，放电时刚好相反。
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动力电池的结构及工作原理
安全阀安装在镍氢电池的顶部，其主要作用是在镍氢电池过放电时，正极析出的气体可以在 负极消耗，电池内部压力保持平衡。
二、镍氢动力电池
2、镍氢电池的结构类型
型号含义：HF18/07/49，表示该镍氢电池为方形，其宽为18mm，厚度为7mm，高度为 49mm。
2、磷酸锂电池与三元锂电池电池性能对比
4)循环寿命 磷酸铁锂电池包循环寿命要优于三元锂电池，三元锂电池的理论寿命是2000次，但基本上
到1000次循环时，容量衰减到60%;就算业界最优秀品牌特斯拉，经过3000次也只能保持70% 的电量，而磷酸铁锂电池经过相同循环周期，还有80%的容量。但是三元锂的不断加强的电池 管理技术加持下，逐渐得到提高。
温也不会起火。
四、三元锂电池
2、磷酸锂电池与三元锂电池电池性能对比
3)耐温性能 三元锂电池耐低温性能更好，在零下20C时，三元锂电池能够释放70.14%的容量，而磷
酸铁锂电池包只能释放54.94%的容量。
温度（℃）
55 25 -20
温度（℃）
55 25 -20
三元材料电池
容量（Ah）
放电平台（V ）
（3）电解液（电解质） 锂离子电池的电解液一般采用非水电解液、聚合物电解质和固体电解质三大类。锂电池的
电解质应具有高的导电能力，较好的稳定性及安全性，所以在电解质内通常会加入适量添加剂。
三、磷酸铁锂电池
1、锂离子电池组成结构
（4）隔膜 隔膜位于正负极之间，要是防止正负极活性物质短路。保证锂离子电池的正常充放电和安
五、固态电池
固态电池的优势
一方面由于采用了有机电解液的传统锂电池，在过度充电、内部短路等异常情况下 容易导致电解液发热，从而引发自燃甚至自爆的安全隐患。固态电池基于固态材料不可 燃、无腐蚀、不挥发、不漏液等条件，安全系数较之锂离子电池有着先天的优势。
《节能与新能源汽车技术路线图2.0》正式发布
装备制造与教育第三十四卷二O 二O 年第四期︵总第一百二十期︶《节能与新能源汽车技术路线图2.0》正式发布10月27日,由工业和信息化部指导、中国汽车工程学会组织全行业1000余名专家历时一年半修订编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》(以下简称技术路线图2.0)在上海发布。
中国汽车工程学会理事长、中国工程院院士李骏在2020中国汽车工程学会年会暨展览会开幕式上就技术路线图2.0的编制背景和主要内容进行了发布。
技术路线图2.0进一步研究确认了全球汽车技术“低碳化、信息化、智能化”发展方向,客观评估了技术路线图1.0发布以来的技术进展和短板弱项,深入分析了新时代赋予汽车产业的新使命、新需求,进一步深化描绘了汽车产品品质不断提高、核心环节安全可控、汽车产业可持续发展、新型产业生态构建完成、汽车强国战略目标全面实现的产业发展愿景,提出了面向2035年我国汽车产业发展的六大目标,即:我国汽车产业碳排放将于2028年左右先于国家碳减排承诺提前达峰,至2035年,碳排放总量较峰值下降20%以上;新能源汽车将逐渐成为主流产品,汽车产业基本实现电动化转型;中国方案智能网联汽车核心技术国际领先,产品大规模应用;关键核心技术自主化水平显著提升,形成协同高效、安全可控的产业链;建立汽车智慧出行体系,形成汽车、交通、能源、城市深度融合生态;技术创新体系基本成熟,具备引领全球的原始创新能力。
技术路线图2.0进一步强调了纯电驱动发展战略,提出至2035年,新能源汽车市场占比超过50%,燃料电池汽车保有量达到100万辆左右,节能汽车全面实现混合动力化,汽车产业实现电动化转型。
技术路线图2.0进一步明确了构建中国方案智能网联汽车技术体系和新型产业生态,提出到2035年,各类网联式自动驾驶车辆广泛运行于中国广大地区,中国方案智能网联汽车与智慧能源、智能交通、智慧城市深度融合。
技术路线图2.0延续了“总体技术路线图+重点领域技术路线图”的研究框架,并将“1+7”的研究布局深化拓展至“1+9”,形成了“总体技术路线图+节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车动力电池、新能源汽车电驱动总成系统、充电基础设施、汽车轻量化、汽车智能制造与关键装备”的“1+9”研究布局。
新能源汽车三电系统详解图文并茂
新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”，包括电驱动，电池，电控F面详细讲解一下三电基础知识:、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯，电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钻酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
动力电池是非常“年轻”的产品，1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池, 它是现代电动汽车架构雏形，从铅酸电池到日系混动的镍氢电池，再到现在流行的锂电池，也才20多年。
从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看，32款车型采用了17家企业的电池，其中16家是电池厂商，另外一家是长安新能源的，这说明其它乘用车的动力电池直接外购，包括电芯、电池组与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力后靳力阳试In跨国车企，虽然没有自己的电芯，但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统，这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是，即使不采用这家的电芯，它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组，核心技术还是掌握在自己手里。
膜 电解液」极耳 外壳 电芯附件 电芯组T上盖及侧板 端板及绝缘罩 隔热棉-模块组件-电就连接线束 底部绝缘膜-胶但是我们更关心的是动力电池，也是就新能源汽车中的能量来源，目前动力电 池中，镍氢电池面临淘汰，铅酸电池全凭保有量在支撑，故目前以锂电池最为 主要。
（如下图）先介绍几个重要概念电芯优盘：妥全、3JS 就点：能sags 低 应用：混动车型为主优点：容罐密度穴 缺点：成本鬲 主流电勖汽车< __________________ ）优点：便宜、可端錶点：能低 应用：早期电动车型比能量和比功率比駆逍屉指电池单位质憧所軽输出的电能.单位SWh/kg :比切率密底是描述电池在輪同能放岀能披的能力，单E^W/kg：比能绘高的动力电池就像龟兔赛跑里的乌龟*耐力好,可以长时间工作’续航里程长；而比功率高的动力电池就像百米赛跑里的博尔特*速度快（可以提供很高的瞬间电流#以保证汽车的加速性能许-ar-产高比能量电池车型: 高比功率电池车型:cdelodster能量密度方面电池肯定不如汽油但是究竟差别多大呢？一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢？（如下图）汽油比能董为I'KWh/kg1L汽油约重0742kg按车載丸L计算满载是37. kg放出的能量为408.1KWh三元锂电池比能・^Jl50Wh/kg408JKWh的能董需电池2700kg役发功机和电功机的效率差为3倍相当于SOOkgti电池的能董目前便用较多的锂动力电池有以下几类”以正极材料为划分依据。
锂电池工艺流程图(PPT44页)
卷状极片 刷粉
裁大片 刮粉
相 应 图 片（2）
对辊 极耳铆接
裁小片 整理极片
相 应 图 片（3）
已铆接好的极片与未铆接 的极片
贴胶纸
计数
外观检查
钢壳电池装配工艺流程图1
裁隔膜纸
正
负
极
片 烘 烤
卷 绕
卷 绕 检
捍
压
贴
扁
扁
上
胶
正负极刷粉
查
纸
符号说明： 1 表示对生产对象进行加工、装配等； 2 表示品质部负责的专检点； 3 表示生产对象在工作地有计划地存放； 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
查
符号说明：
1
表示对生产对象进行加工、装配等；
2
表示品质部负责的专检点；
3
表示生产对象在工作地有计划地存放；
相应图片
配料 收卷
搅拌 拉浆
正极片工艺流程图1
收
卷
正
极 片
裁
刮
刷大Βιβλιοθήκη 粉粉对裁
辊
小
片
片
符号说明： 1 表示对生产对象进行加工、装配等； 2 表示品质部负责的专检点； 3 表示生产对象在工作地有计划地存放； 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
相 应 图 片（1）
卷状极片 已刮好的极粉
裁大片 刮粉
相 应 图 片（2）
•
翻面刮粉
刷粉
裁小片
对辊
正极片工艺流程图2
极耳
裁
重
极
正
小
量
耳
极
片
分
连
片
档
接
贴
胶
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6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿