新能源汽车行业发展与机会
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 化学电池有其本身的缺陷，技术上已经接 近顶点，无技术发展空间。
• 从长远看不可能是未来新能源车的主流， 必将被淘汰。
化学电池
• 锂电池（嵌入-脱嵌电池、摇椅电池）
• 锂离子电池的工作原理是充电时，电池的 正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过 电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层 状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离 子就嵌入到碳层 的微孔中，嵌入的锂离子 越多，充电容量越高。电池放电时，嵌在 负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正 极。
磷酸铁锂电池
• 优点：一、 超长寿命；二、 使用安全；三、 可大电流2C快速充放电；四、 耐高温（磷 酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸 锂和钴酸锂只在200℃左右。）；五、 大容 量；六、 无记忆效应；七、 体积小、重量 轻；八、 绿色环保
• 缺点：磷酸铁锂正极材料的振实密度较小， 等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸 锂等锂离子电池，因此在微型电池方面不 具有优势；可采锂矿有限，原材料方面会 受到限制。
• 新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽 车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池 电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他 新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等 各类别产品。（ 《新能源汽车生产企业及 产品准入管理规则》）
五类主要的新能源车技术发展概要
• 化学电池（铅酸、镍氢等、锂电池即嵌入脱嵌电池）
汽车的发展方向，电池技术的发展困境就 是整个新能源车的发展困境 • 现有新能源汽车是采用电池的划分标准进 行命名
电池始终是新能源汽车的核心
• 与非电池解决途径（太阳能汽车、生物燃 料等技术）相比，电池解决途径在目前看 来更具有可行性，而且电力来源广泛，使 得交通不再受单一方面能源缺乏的影响。
• 世界交通技术进步的趋势也说明，非电解 决途径不受青睐。
四种未来交通模式探讨
• 以电动汽车为主的模式 • 以燃料电池车为主的模式 • 以快速充电汽车为主的模式 • 以生物油燃料车为主的模式
以电动车为主的模式
• 该模式下，需要社会建立大量的加电站， 以更换电池方式为主，在停车地点、居民 区建立充电设施为辅的模式建立新的交通 运行秩序。从目前看该模式是比较可行的。
ห้องสมุดไป่ตู้
超导电池
• 超导储能系统（ SMES ）是利用超导线圈将 电磁能直接储存起来，需要时再将电磁能返 回电网或其它负载的一种电力设施，它具有 反应速度快、转换效率高的优点。不仅可用 于降低甚至消除电网的低频功率振荡，还可 以调节无功功率和有功功率，对于改善供电 品质和提高电网的动态稳定性有巨大的作用。 由于超导状态是线圈处于极低温度下才能实 现，维持线圈处于超导状态所需要的低温需 耗费大量能源，而且维持装置过大，不易小 型化，所以家用市场前景不强。
氢燃料电池
• 质于交换膜燃料电池（氢 燃料电池）以纯氢为燃料， 以空气为氧化剂，将储存 在燃料和氧化剂中的化学 能通过电极反应直接转化 为电能的发电装置。它不 经历热机过程，不受热力 循环限制，故能量转换效 率高。
锌空电池
• 锌空气电池是一类结构特殊的品种。负极 采用了锌合金。而正极材料，则是空气中 的氧。在储存时一般保持密封，所以基本 上没有自放电。成糊状的锌粉在阴极端和 起催化作用的碳在阳极。电池壳体上的孔 可让空气中的氧进入腔体附着在阳极的碳 上。同时，阴极的锌被氧化
• 更换电池具有“充电”时间短、不受充电 设施影响、便于管理等优点。
纵览新能源汽车行业 发展与机会
今日主题
• 总述 • 五类主要的新能源车技术发展概要 • 电池始终是新能源汽车行业的核心 • 四种未来道路交通模式探讨 • 《新能源汽车生产企业及产品准入管理规
则》解读 • 新能源汽车目前的发展困境 • 创业者的机遇与挑战
总述
• 新能源汽车，是指采用非常规的车用燃料 作为动力来源（或使用常规的车用燃料、 采用新型车载动力装置），综合车辆的动 力控制和驱动方面的先进技术，形成的技 术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
• 物理电池（法拉电池、飞轮电池、超导电 池）
• 燃料电池（氢燃料电池、锌空电池） • 太阳能电池 • 生物燃料取代石油燃料技术（秸秆化油、
粮食换酒精等技术）
化学电池
• 铅酸电池、镍镉、镍氢电池等化学电池是 现有新能源车的主要动力源。
• 《新能源汽车生产企业及产品准入管理规 则》将铅酸、镍氢电池列入了成熟产品
物理电池
• 法拉电池（超级电容电池、黄金 电池）
• 超级电容器可以被视为悬浮在电 解质中的两个无反应活性的多孔 电极板，在极板上加电，正极板 吸引电解质中的负离子，负极板 吸引正离子，实际上形成两个容 性存储层，被分离开的正离子在 负极板附近，负离子在正极板附 近。整个过程是物理变化，寿命 超长。
飞轮电池
• 飞轮电池是90年代才提出的新概念电池， 它突破了化学电池的局限，用物理方法实 现储能。当飞轮以一定角速度旋转时，它 就具有一定的动能。飞轮电池中有一个电 机，充电时该电机以电动机形式运转，在 外电源的驱动下，电机带动飞轮高速旋转， 即用电给飞轮电池“充电”，增加了飞轮 的转速从而增大其功能；放电时，电机则 以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外 输出电能，完成机械能(动能)到电能的转换。
• 阴极： Zn + 2OH– → ZnO + H2O + 2e– • 阳极： O2 + 2H2O + 4e– → 4OH– • 综合： 2Zn + O2– + 2e– → 2ZnO
太阳能电池
• 太阳能汽车是通过将太阳能 转化为电能驱动汽车行使， 主要有机械构架、太阳能电 池版、蓄电池、电机及附属 的控制系统组成。由于太阳 能汽车往往受到地理纬度、 天气状况、环境状况的影响， 因此不能作为主动力使用， 但在适合的情形下可以作为 辅助的动力来源。
生物秸秆化油、粮食制酒精
• 这两项技术并不陌生，相信也无需多加解 释，笔者认为在未来也难以成为主流，主 要是成本太高，而且会造成车跟人抢粮食 的局面。
电池始终是新能源汽车的核心
• 现有新能源汽车的关键都是电池技术 • 现有新能源汽车的主要技术瓶颈集中在电
池技术 • 现在电池技术的发展方向就是整个新能源
• 从长远看不可能是未来新能源车的主流， 必将被淘汰。
化学电池
• 锂电池（嵌入-脱嵌电池、摇椅电池）
• 锂离子电池的工作原理是充电时，电池的 正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过 电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层 状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离 子就嵌入到碳层 的微孔中，嵌入的锂离子 越多，充电容量越高。电池放电时，嵌在 负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正 极。
磷酸铁锂电池
• 优点：一、 超长寿命；二、 使用安全；三、 可大电流2C快速充放电；四、 耐高温（磷 酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸 锂和钴酸锂只在200℃左右。）；五、 大容 量；六、 无记忆效应；七、 体积小、重量 轻；八、 绿色环保
• 缺点：磷酸铁锂正极材料的振实密度较小， 等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸 锂等锂离子电池，因此在微型电池方面不 具有优势；可采锂矿有限，原材料方面会 受到限制。
• 新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽 车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池 电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他 新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等 各类别产品。（ 《新能源汽车生产企业及 产品准入管理规则》）
五类主要的新能源车技术发展概要
• 化学电池（铅酸、镍氢等、锂电池即嵌入脱嵌电池）
汽车的发展方向，电池技术的发展困境就 是整个新能源车的发展困境 • 现有新能源汽车是采用电池的划分标准进 行命名
电池始终是新能源汽车的核心
• 与非电池解决途径（太阳能汽车、生物燃 料等技术）相比，电池解决途径在目前看 来更具有可行性，而且电力来源广泛，使 得交通不再受单一方面能源缺乏的影响。
• 世界交通技术进步的趋势也说明，非电解 决途径不受青睐。
四种未来交通模式探讨
• 以电动汽车为主的模式 • 以燃料电池车为主的模式 • 以快速充电汽车为主的模式 • 以生物油燃料车为主的模式
以电动车为主的模式
• 该模式下，需要社会建立大量的加电站， 以更换电池方式为主，在停车地点、居民 区建立充电设施为辅的模式建立新的交通 运行秩序。从目前看该模式是比较可行的。
ห้องสมุดไป่ตู้
超导电池
• 超导储能系统（ SMES ）是利用超导线圈将 电磁能直接储存起来，需要时再将电磁能返 回电网或其它负载的一种电力设施，它具有 反应速度快、转换效率高的优点。不仅可用 于降低甚至消除电网的低频功率振荡，还可 以调节无功功率和有功功率，对于改善供电 品质和提高电网的动态稳定性有巨大的作用。 由于超导状态是线圈处于极低温度下才能实 现，维持线圈处于超导状态所需要的低温需 耗费大量能源，而且维持装置过大，不易小 型化，所以家用市场前景不强。
氢燃料电池
• 质于交换膜燃料电池（氢 燃料电池）以纯氢为燃料， 以空气为氧化剂，将储存 在燃料和氧化剂中的化学 能通过电极反应直接转化 为电能的发电装置。它不 经历热机过程，不受热力 循环限制，故能量转换效 率高。
锌空电池
• 锌空气电池是一类结构特殊的品种。负极 采用了锌合金。而正极材料，则是空气中 的氧。在储存时一般保持密封，所以基本 上没有自放电。成糊状的锌粉在阴极端和 起催化作用的碳在阳极。电池壳体上的孔 可让空气中的氧进入腔体附着在阳极的碳 上。同时，阴极的锌被氧化
• 更换电池具有“充电”时间短、不受充电 设施影响、便于管理等优点。
纵览新能源汽车行业 发展与机会
今日主题
• 总述 • 五类主要的新能源车技术发展概要 • 电池始终是新能源汽车行业的核心 • 四种未来道路交通模式探讨 • 《新能源汽车生产企业及产品准入管理规
则》解读 • 新能源汽车目前的发展困境 • 创业者的机遇与挑战
总述
• 新能源汽车，是指采用非常规的车用燃料 作为动力来源（或使用常规的车用燃料、 采用新型车载动力装置），综合车辆的动 力控制和驱动方面的先进技术，形成的技 术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
• 物理电池（法拉电池、飞轮电池、超导电 池）
• 燃料电池（氢燃料电池、锌空电池） • 太阳能电池 • 生物燃料取代石油燃料技术（秸秆化油、
粮食换酒精等技术）
化学电池
• 铅酸电池、镍镉、镍氢电池等化学电池是 现有新能源车的主要动力源。
• 《新能源汽车生产企业及产品准入管理规 则》将铅酸、镍氢电池列入了成熟产品
物理电池
• 法拉电池（超级电容电池、黄金 电池）
• 超级电容器可以被视为悬浮在电 解质中的两个无反应活性的多孔 电极板，在极板上加电，正极板 吸引电解质中的负离子，负极板 吸引正离子，实际上形成两个容 性存储层，被分离开的正离子在 负极板附近，负离子在正极板附 近。整个过程是物理变化，寿命 超长。
飞轮电池
• 飞轮电池是90年代才提出的新概念电池， 它突破了化学电池的局限，用物理方法实 现储能。当飞轮以一定角速度旋转时，它 就具有一定的动能。飞轮电池中有一个电 机，充电时该电机以电动机形式运转，在 外电源的驱动下，电机带动飞轮高速旋转， 即用电给飞轮电池“充电”，增加了飞轮 的转速从而增大其功能；放电时，电机则 以发电机状态运转，在飞轮的带动下对外 输出电能，完成机械能(动能)到电能的转换。
• 阴极： Zn + 2OH– → ZnO + H2O + 2e– • 阳极： O2 + 2H2O + 4e– → 4OH– • 综合： 2Zn + O2– + 2e– → 2ZnO
太阳能电池
• 太阳能汽车是通过将太阳能 转化为电能驱动汽车行使， 主要有机械构架、太阳能电 池版、蓄电池、电机及附属 的控制系统组成。由于太阳 能汽车往往受到地理纬度、 天气状况、环境状况的影响， 因此不能作为主动力使用， 但在适合的情形下可以作为 辅助的动力来源。
生物秸秆化油、粮食制酒精
• 这两项技术并不陌生，相信也无需多加解 释，笔者认为在未来也难以成为主流，主 要是成本太高，而且会造成车跟人抢粮食 的局面。
电池始终是新能源汽车的核心
• 现有新能源汽车的关键都是电池技术 • 现有新能源汽车的主要技术瓶颈集中在电
池技术 • 现在电池技术的发展方向就是整个新能源