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電池壽命難題解決的關鍵:鋰電池與超級電容

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年07月23日  

如今,傳統(tǒng)汽車中的電子產品已占到成本的40%,在電動汽車中這一比例必將更大,僅電池部分就已占到總成本40%左右。在電動汽車市場,特斯拉無疑是一面旗幟。

剛剛完成首批交付的特斯拉Model3,讓消費者的“里程焦慮”大大緩解。相對起售價69500美元特斯拉S的259英里續(xù)航,起售價35000美元的Model3擁有220英里續(xù)航能力。

然而,純電動汽車還存在另外一個嚴重問題——電池壽命。盡管鋰電池在普通電子產品上平均使用壽命可達8年,但性能良好的蓄電池在電動汽車上充放電次數(shù)僅為700-900次,折合壽命為3-5年。但是,換電池成本卻太高,相當于買了半輛新車。

面對鋰電池的充電慢、續(xù)航里程短、壽命短等問題,日本、美國、瑞士、俄羅斯等國家都在加緊超級電容的開發(fā),并進行超級電容在電動車驅動和制動系統(tǒng)中應用的研究,業(yè)界也存在著超級電容取代電動汽車車載電池的觀點。

綜合來看,在電動汽車領域便存在鋰電池與超級電容兩股勢力,兩者紛紛加緊自身的研發(fā)。

“如今,鋰電池與超級電容研究者都致力于提升各自其使用壽命,但都是從化學角度出發(fā),據(jù)預測需要耗費5~10年的時間才會有顯著成效。儒卓力(Rutronik)作為領先的全球電子分銷商,不僅擁有鋰電池與超級電容的原廠資源,而且自身擁有工程師、行業(yè)專家。在兩年前,儒卓力與德國茨維考應用科學大學(WHZ)萌生出將鋰電池與超級電容優(yōu)勢結合在一起的想法,而調研后發(fā)現(xiàn)行業(yè)內并無相關方案,于是便積極推進了這項研究。如今,基于這個想法的混合能源存儲系統(tǒng)(HESS)中的電源管理誕生了,這也是全球首個結合電池和超級電容的方案,并已經在德國進行推廣,我們希望有更多中國客戶也可以使用這個產品并從中受益。”儒卓力戰(zhàn)略營銷和傳播總監(jiān)AndreasMangler如是說。

茨維考應用科學大學教授LutzZacharias博士表示,與儒卓力合作研發(fā)這個混合能源存儲系統(tǒng)的功率管理,主要特征就是結合降壓或升壓(MOS)拓撲、數(shù)字控制電源回路、可靈活配置控制參數(shù)、為高阻抗電池系統(tǒng)帶來低阻抗特性,因此可以通過數(shù)字控制可以大大提高能源存儲系統(tǒng)的峰值電流性能,盡量將電池退化降到最低,而且可以確保性能上更大的靈活性。這種新型混合能源存儲方案可以應用于很多領域比如通信、自動化等,重點應用將是電動車、電動汽車領域,可實現(xiàn)極高的可靠性,而且還有進一步開發(fā)的潛力。


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為了更清晰地對混合能源存儲系統(tǒng)的功率管理進行展示,儒卓力工程師以電動工具擰緊螺絲過程為例進行演示,突出了特點。


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既然此技術可以實現(xiàn)能源存儲系統(tǒng)的使用壽命,那么怎樣的年限提升才是最合理的?AndreasMangler先生表示,我們目標是實現(xiàn)鋰電池壽命與產品壽命相接近,達到最佳壽命匹配,方法就是根據(jù)需求進行電控部分的調試,而目前已經可以達到這個目的。

目前,儒卓力在中國市場收入的60%來自于汽車市場,而新能源汽車恰是混合能源存儲方案的重點發(fā)力領域。儒卓力亞洲營銷總監(jiān)黃志京表示,如今中國正在大力推行新能源車,此HESS方案將對動力電池提供增強的可靠性和循環(huán)使用,從而使得電動車性能突飛猛進,對中國創(chuàng)新廠商大有裨益。

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