郑俊生：48V汽车启动电源及混合型锂离子超级电容器

时间:2015-12-30 15:02来源:中国电池联盟作者:西顾

点击: 次

这个题目是我和郑剑平教授一起做的，48V的启停系统要求非常苛刻，今天上午白博士也介绍了汽车行业的蓬勃发展。我们汽车行业从目前来讲产销量连续七年世界第一，包括汽车产业产值超过GDP10%，雇佣了10%以上的劳动力。但是大家的腰杆不硬，包括很多问题，自主品牌的问题，能源的问题，因为我国能源结构比较特殊，少油的国家。因为汽车行业的蓬勃发展，我们石油依存度50%，问题非常严重。

另外是环境的问题，前几天北京、上海雾霾都非常严重，我自己一直是不戴口罩，上次也拿起了口罩。三分之一城市污染来自于汽车行业，所以说怎么样让汽车行业从能源和环境问题解脱出来，我们国家做了很多工作。包括我们国家有新能源汽车研发战略，十几年前就提出来了，包括我们有三纵三横的战略，我自己做电池十多年了，如果真正走向市场要有比较长的路。

在可预见的将来，新能源汽车在路上，包括纯电动汽车这段时间是火爆的，但是每个月的销售是几万辆，但是每年汽车产销量是两千多万。但是国家的法规变的极为苛刻，马上实施的乘用车平均燃油耗能核算办法是5升，所以说我们要找到这个问题方法。预测来算通过回收汽车在减速刹车时候的能量，用于汽车怠速或者交叉口启动的能量，减少20%的排放，节能15%的目的，如果能够达到这个目的，整个行业我们也是可以接受的。

这个系统大家都很熟悉，具体怎么操作的呢？在红灯的时候传统汽车还在工作着，这个时候发动机转速很低，在低的转速情况下能耗排放却是很大的，如果说把汽车的发动机关掉，绿灯的时候通过启停系统把车启动，减少能量排放。

在五年以前启停系统成为汽车行业研究的热点，特别是在日本和欧洲。2011年的时候奥迪、宝马、保时捷、戴姆勒说会采用48V的系统，2012年的时候在宝马七系采用了48V系统，可以根据客户的需求关掉和开启，现在国内比亚迪也做了很好的工作。

这是马自达用的超级电容器的启动系统，但是回收的能量并没有用在启动，主要用来汽车的电子仪表和大灯，通过他们的计算，可以降低10%的能耗。三菱这个车是根据很小的一个发动机，1.1的排量安全可以达到2.2的承重车。事实上我们启停系统有一个新优势，但是这是非常重要的。但是对启停来说，我们不仅要考虑能量好，还要考虑功率密度，对功率和系统密度要求非常高，整个系统包括电极和电缆、控制系统。

这里我列了美国先进电池联盟对48V电池的需求，包括循环寿命15万次，最大工作压力是90。它的功率和能量都达到这个要求，电容器有很嘎的功率特性，可以达到功率和寿命的要求，能量仍然满足不了启停系统的要求。

回过头看一下电容器和电池的产品，对电池来说我们可以想象它像很大的容量，这是它的输出推动，规律性很差。电容器正好相反，超级电容器是双向的结构，很大部分会提高电容器的能量密度，包括很多人报道的非常高的几十瓦斯能量密度。如果你光关注这些是没有问题的，但是我们不仅是电极材料，我们把电解质也认为是储存的部分，这种情况下可以计算出来，对传统来说超级电容器的能量密度即使在充放电过程中的很难程度。但是在这种情况下，铅酸电池和镍氢可以和电动车混合，提高能量密度，为什么电池和电动混合就非常困难呢？对锂电池来讲用钴酸锂或者锰算锂，但是超级电容器的电源是2.7V，如果在这种情况下我们和他们进行混合就会遇到一个问题。

如果在3V以上操作的话，电容器就坏掉了。低于2.7V操作的话，我们用不到锂电池平台，根本达不到混合目的。在这种情况下，无法达到我们希望的提高它的能量密度和功率密度的想法。郑教授发明了离子超级电容器，通过独特的设计，把电容器的电量提高到4.2V，这种情况下我们就可以实现混合了。我们拿到了美国的一项技术，下一步就可以授权了。中间这个是我们混合型电容器，边上是锂电池的，我们可以实现电压的评审。

我们发现在低的输出的时候，我们能量密度是要远远高于电容器，但是要低于锂电池。在高的规律输出的时候，我们能量密度要高于锂离子超级电容器。我们混合型超级电容器可以应用在锂离子电池和超级电容器没法好好工作的区域，在相对比较高的能量密度和很高的功率密度。我们可以做的更高，但是就会一定程度上牺牲功率密度。大概是两千个小时测试了一下，后面可能还需要继续去测试。

我们可以看到汽车启停系统在一定程度上达到节能减排的目的，可以减少20%的能耗，减少15%的排放。但是要求的特别苛刻，无法满足要求。同时在这个基础上开发了混合型的电源，可以实现能量和功率密度统一，目前可以满足汽车启停系统对电源的要求。

同时，这种新型电源系统可用于锂离子电池和电容器无法胜任的产所。

(责任编辑：admin)

文章标签：

作者：西顾，如若转载，请注明出处：http://www.cbcu.com.cn/a/gaocengshengyin/zhuanjiashijiao/20151229/10651.html

看完这篇还不够？如果你也也是同行业需要发布您的新闻报道，请戳这里告诉我们！

免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn

猜你喜欢

茹彩忠：充电技术多样化分析充电桩并非不二之选充电技术是电动汽车发展推广的重要保障，前者发展的速度势必影响后者推广的进程。茹彩忠认为，成熟的充电技术应该具备符合需求，高效清洁，可靠安全以及可制造经济效益四大特征。茹彩忠指出，充电桩由于其技术门槛和制造成本都相对较低，所以更容易实现产业 2016-08-10 14:40	李玉军：对动力电池材料发展的建议近日，由中国有色金属工业协会锂业分会主办的2016年锂产业论坛在青海西宁举办。北汽新能源工程研究院常务副院长李玉军在论坛上分享了我国新能源汽车产业发展现状与挑战、北汽新能源中长期发展规划以及电动汽车产品技术发展方向。新能源汽车产业现状与前景李 2016-08-08 14:46
李万里：新能源汽车应持续为先导型产业撑腰 2016年版的《新能源汽车蓝皮书》即将发行之际，中国汽车工业协会副秘书长李万里谈了自己的几点感想。一、新能源汽车是支撑汽车产业先导型战略地位的重要保障当前中国汽车产业面临着三个重大变化和一个基本不变的局面。三个重大变化是：第一，国内外都处于 2016-08-04 10:17	墨柯：电动汽车市场发展已基本摆脱油价掣肘墨柯分析称，电动汽车市场发展已基本摆脱油价掣肘：2011年-2014年上半年全球电动汽车市场高速发展，一定程度上得益于高油价。2014年下半年开始油价暴跌，短暂影响了电动汽车市场的发展速度。2015年下半年至今，原油价格长期在40美元/桶以下的低价位徘徊，而 2016-04-29 08:38
贾跃亭：要颠覆特斯拉电动汽车主导地位电动车是当下新能源汽车的发展趋势之一，而特斯拉显然已经成为公认的电动车发展史上的主演。现在从乐视押注汽车，贾跃亭投资美国电动车初创公司Faraday Future来看，近年来贾跃亭十分看好电动汽车产业。他在接受采访时也表示，要颠覆特斯拉的主导地位。据报 2016-04-26 09:42	广汽吴松：传祺新能源汽车要后来居上明年开启大规模推广 4月25日开幕的2016北京国际车展上，广汽传祺重磅出击，带来首款纯电SUV GS4 EV、纯电概念车EV Coupe以及GA5 PHEV，展示在新能源领域的核心技术和环保理念。广汽集团执行董事、广汽乘用车董事总经理吴松在接受记者采访时表示，2016~2017年将投放5款新能源汽车 2016-04-26 09:21
发改委姜克隽：10年后国企电动汽车产能会过剩近日，在2016中国绿公司年会环境治理：危机与出路分论坛上，国家发改委能源研究所研究员姜克隽大胆的指出，央企国企现在一窝蜂的搞电动汽车，但是由于国企机制僵硬，很难搞起来，八到十年后国企的电动汽车又会成为新的过剩产能。十三五期间，中央政府高度重 2016-04-25 09:22	专访科力远张彤：2018年将迎来混合动力汽车大规模推广国内车企正一边倒发展新能源汽车时，吉利集团与科力远却瞄准了另外一条技术发展路径混合动力，共同成立科力远混合动力有限公司(简称CHS公司)，发展混合动力系统技术与产品平台。4月12日中汽协信息发布会期间，科力远首席科学家张彤接受了第一电动网采访，详 2016-04-25 09:17
张志勇：影响汽车品牌未来胜负的七项关键因素 2016年，中国汽车市场完全进入到了一个全新的阶段。这个阶段最大的特点就是中国自主品牌向上的集体突破出现了明显的势头，与主流合资品牌短兵相接。从2015年的市场份额来说，中国自主品牌也扭转了过去一直下滑的局面。数据显示，2015年，中国自主品牌乘用车 2016-04-25 09:03	何仑：日本丰田电动车比我们领先几步？电池困境何处？这种决策的逻辑是，别人领先的，我们不能搞，或只能小搞；别人和我们差不多的，我们就要大搞特稿。但如果别人在电动车领域也领先很多，那我们是不是就该歇菜或只能小打小闹了？当中国声势浩大的电动车十城千辆大跃进步入烂尾阶段时，在日本爱知县一个小镇， 2016-04-25 08:57

专题

更多

直播链接公布丨新型储能寿命模拟预测比赛决赛比拼即将拉开帷幕！

【天目湖失效会议参会名单公布】700+参会人员，200+企业，60名专

相关新闻

茹彩忠：充电技术多样化分析充电桩并非不二之选

充电技术是电动汽车发展推广的重要保障，前者发展的速度势必影响后者推广的进程。茹彩忠认为，成熟的充电技术应该具备符合需求，高效清洁，可靠安全以及可制造经济效益四大特征。茹彩忠指出，充电桩由于其技术门槛和制造成本都相对较低，所以更容易实现产业

2016-08-10 14:40
李玉军：对动力电池材料发展的建议

近日，由中国有色金属工业协会锂业分会主办的2016年锂产业论坛在青海西宁举办。北汽新能源工程研究院常务副院长李玉军在论坛上分享了我国新能源汽车产业发展现状与挑战、北汽新能源中长期发展规划以及电动汽车产品技术发展方向。新能源汽车产业现状与前景李

2016-08-08 14:46
李万里：新能源汽车应持续为先导型产业撑腰

2016年版的《新能源汽车蓝皮书》即将发行之际，中国汽车工业协会副秘书长李万里谈了自己的几点感想。一、新能源汽车是支撑汽车产业先导型战略地位的重要保障当前中国汽车产业面临着三个重大变化和一个基本不变的局面。三个重大变化是：第一，国内外都处于

2016-08-04 10:17
墨柯：电动汽车市场发展已基本摆脱油价掣肘

墨柯分析称，电动汽车市场发展已基本摆脱油价掣肘：2011年-2014年上半年全球电动汽车市场高速发展，一定程度上得益于高油价。2014年下半年开始油价暴跌，短暂影响了电动汽车市场的发展速度。2015年下半年至今，原油价格长期在40美元/桶以下的低价位徘徊，而

2016-04-29 08:38
贾跃亭：要颠覆特斯拉电动汽车主导地位

电动车是当下新能源汽车的发展趋势之一，而特斯拉显然已经成为公认的电动车发展史上的主演。现在从乐视押注汽车，贾跃亭投资美国电动车初创公司Faraday Future来看，近年来贾跃亭十分看好电动汽车产业。他在接受采访时也表示，要颠覆特斯拉的主导地位。据报

2016-04-26 09:42
广汽吴松：传祺新能源汽车要后来居上明年开启大规模推广

4月25日开幕的2016北京国际车展上，广汽传祺重磅出击，带来首款纯电SUV GS4 EV、纯电概念车EV Coupe以及GA5 PHEV，展示在新能源领域的核心技术和环保理念。广汽集团执行董事、广汽乘用车董事总经理吴松在接受记者采访时表示，2016~2017年将投放5款新能源汽车

2016-04-26 09:21
发改委姜克隽：10年后国企电动汽车产能会过剩

近日，在2016中国绿公司年会环境治理：危机与出路分论坛上，国家发改委能源研究所研究员姜克隽大胆的指出，央企国企现在一窝蜂的搞电动汽车，但是由于国企机制僵硬，很难搞起来，八到十年后国企的电动汽车又会成为新的过剩产能。十三五期间，中央政府高度重

2016-04-25 09:22
专访科力远张彤：2018年将迎来混合动力汽车大规模推广

国内车企正一边倒发展新能源汽车时，吉利集团与科力远却瞄准了另外一条技术发展路径混合动力，共同成立科力远混合动力有限公司(简称CHS公司)，发展混合动力系统技术与产品平台。4月12日中汽协信息发布会期间，科力远首席科学家张彤接受了第一电动网采访，详

2016-04-25 09:17

本月热点

39.2GWh！国内10月动力电池装车量来了

11月10日，中国汽车动力电池产业创新联盟发布了 2023年10月动力和储能电池月度数据。 10月，我国动力电池装车量39.2GWh，同比增长28.3%，环比增长7.6%。今年10月我国动力和储能电池数据产量方面： 10月，我国动力和储能电池合计产量为77.3GWh，环比略有

2023-11-10 18:06
估值355亿元，这家电池厂商启动IPO

10月17日，中国证监会网站披露，欣旺达动力科技股份有限公司（以下简称：欣旺达动力）于10月16日在深圳证监局进行上市辅导备案，正式启动IPO进程。

2023-10-18 18:09
宁德时代又一基地投产！弗迪电池、裕能新材料等也已在该地布局

10月27日，宁德时代贵州新能源动力及储能电池生产制造基地投产仪式举行。项目投产，吹响了宁德时代全面深耕贵州的号角，将为全省新能源产业补链、延链、强链和贵安新区高质量发展注入更加强劲的动能。据了解，宁德时代贵州新能源动力及储能电池生产制造基

2023-10-27 21:36
磷酸铁锂正极材料龙头拟赴港IPO！依赖宁德时代等大客户

10月24日，据港交所披露，江苏龙蟠科技股份有限公司（以下简称：龙蟠科技）向港交所主板提交上市申请书，国泰君安国际和铠盛资本为其联席保荐人。招股书显示，龙蟠科技是世界上领先的磷酸铁锂正极材料制造商，亦是中国内地知名的车用环保精细化学品制造商。

2023-10-25 17:57
两巨头第三季度业绩大PK：宁王赚104.28亿，比亚迪或超百亿

10月19日晚间，宁德时代披露三季度报告，公司第三季度实现营业收入1054.31亿元，同比增长8.28%；归母净利润104.28亿元，同比增长10.66%。前三季度实现营业收入2946.77亿元，同比增长40.10%；归母净利润311.45亿元，同比增长77.05%。宁德时代发布的投资者

2023-10-20 17:35
再投超170亿！国轩高科大手笔进军美国背后

10月25日晚间，国轩高科发布公告，拟在美国密歇根州建设电池正负极材料项目，计划总投资额达23.64亿美元(约合173.03亿元人民币)，并委托公司全资子公司美国国轩与密歇根州政府及其他第三方合作伙伴签署相关协议。

2023-10-26 18:02
日本领跑固态电池，其他国家奋力追赶！

在火热的固态电池赛道，日本走在了其他国家的前头。那么，各国目前固态电池发展现状如何？其他国家又将怎样追赶日本？固态电池何时才能产业化？

2023-10-30 18:06
碳酸锂价格强势反弹，未来能否持续？

近期，锂电池核心原材料电池级碳酸锂价格迎来上涨。据上海有色网最新报价显示，10月17日，碳酸锂（99.5% 电池级/国产）报17.3万元/吨，近5日累计涨4120.0元。

2023-10-17 17:29

欢迎投稿

联系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话：010-56284224

在线投稿