续航300公里 新型电池让电动汽车甩掉“充电焦虑”

充电15分钟，畅行300公里

新型电池让电动汽车甩掉“充电焦虑”

本报记者 操秀英

“充电焦虑”和“里程焦虑”是纯电动汽车大规模产业化面临的一大障碍。在近日召开的2019世界新能源汽车大会上，一项名为“高比能快充锂离子电池”的技术获得了全球新能源汽车创新技术奖。

该技术突破了石墨体系不能快速充电的技术瓶颈，在保持高能量密度、高安全性、长寿命等优点基础上，可在15分钟内完成100%充电，确保电动汽车300公里的续航里程。

这一技术的秘诀何在，如何能够在实现电动车快速充电的同时，也让新能源用户感受到类似手机一样的“充电五分钟，通话两小时”的便捷？

目前业界的快充方式均有弊端

众所周知，对于纯电动汽车而言，电池系统的充放电性能是决定车辆实际使用效果的重要指标。高能量密度和快速充电能力不仅是各动力电池厂商不断努力开发的技术方向，更是新能源技术的核心领域。

“锂离子电池又被称为摇椅电池。”宁德时代新能源科技股份有限公司(以下简称宁德时代)科研项目主管程晓燕告诉科技日报记者，摇椅的两端为电池的两极，锂离子在摇椅的两端来回奔跑。充电时，锂离子从电池的正极经过电解液移动到负极。作为负极的石墨呈层状结构，锂离子通过层间嵌入到石墨中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

衡量电动车充电效率的一个关键指标是充放电倍率(C)。充放电倍率，可以简单理解为充、放电的速率。锂离子电池的充放电倍率，决定了我们可以以多快的速度，将一定的能量存储到电池里面，或者以多快的速度，将电池里面的能量释放出来。例如，额定容量为100安时的电池用20安放电时，其放电倍率为0.2C，所用的容量1小时放电完毕，称为1C放电；5小时放电完毕，则称为0.2C放电。

业界普遍认为，电动汽车快充是指充电倍率大于1.6C的充电方式，也就是从0%充电到80%时间小于30分钟的技术。

顾名思义，要缩短充电时间，就要不断提高充放电倍率。快充技术的核心，就是通过化学体系和设计优化，加速锂离子在正负极间移动的速度。但是，在研发快充技术时光考虑速度还不行。

快充时，锂离子需要加速瞬时嵌入到负极。这对负极快速接收锂离子的能力挑战很大。普通化学体系的电池，在快充时负极会出现析锂等副产物，影响电芯的循环和稳定性，只能采用可承受快充大电流的负极材料来做到快充。

程晓燕表示，目前业界为了实现快速充电，普遍采用钛酸锂和无定形碳作为负极活性材料，但是钛酸锂和无定形碳在实际应用中均不可避免的存在能量密度严重不足、成本高的缺陷，常规增加导电材料用量的设计，也会影响电芯的能量密度。“近年来，部分厂商开始探索将石墨作为活性材料，但石墨在作为快充材料时面临的难题是，如何让锂电子快速从正极释放出来，再快速从负极进去。”

程晓燕解释说，石墨更像高速路，虽然能量密度更高，但锂电子只能顺序通过。

也就是说，石墨并非天生适合于快充技术的材质。“但我们用技术突破了材质本身瓶颈，它的杀手锏就是‘快离子环’和‘超电子网’。”程晓燕感叹道。

快离子环和超电子网让充电加速

“我们以石墨作为负极主材，创新性运用孔道优化和‘快离子环’技术，在石墨表面打造一圈高速通道，使锂离子能快速嵌入石墨的任何位置，大大提高锂离子在石墨负极的嵌入速度，并且，修饰后的石墨兼顾超级快充和高能量密度的特性，不会在快充时在负极会出现副产物，影响电芯的循环和稳定性。”程晓燕说。

此外，技术团队开发了“超电子网”技术修饰正极材料，结合正负极极片的晶体取向和容量过量系数等设计参数调配，优化电解液、正负极的动力学性能，使化学体系和电池设计参数达到最优匹配。

“通俗来讲，‘快离子环’和‘超电子网’分别作用于负极和正极，为大量锂离子同时涌入负极建立快速通道，提高锂离子扩散速率。”程晓燕说。

此外，在机械件设计方面，该团队创造性地对电池单体顶盖进行简化设计，将电极端子设置到顶盖板侧面并减小端子厚度，显著降低内阻，有效控制快充发热量，保证快充可靠性的同时提高5%以上能量密度。

“我们的快充技术具备4C—5C快充能力，实现10—15分钟快速充电，与钛酸锂负极的快充体系相比，具有明显的能量密度和成本优势，与行业内同样用石墨作负极的其他快充技术相比，保持同等电池能量密度条件下，能提高20%—30%充电速度，并具有更好的循环和耐候性能。”程晓燕说。

已成功应用于5000多台大巴

目前，宁德时代研发的以快充石墨为负极主材的超级铁锂快充电池，已经应用在超过5000台电动大巴上，大巴运行状态良好，得到整车企业和公交用户的好评，该电池也被交通部评为“新能源公交最佳口碑电池”。

该电池除了能量密度有较大优势，在循环寿命方面，以应用工况较为苛刻的公交车为例，平均每天满充满放次数约2次，粗算下来，满足8年运营需求，电池循环需要5600次以上。超级铁锂电池电芯循环寿命则可达10000次，不仅能完全满足电动车运营需求，电动车退役后还可用于储能等梯次利用，创造更多经济价值。

“为了确保快充电芯的安全可靠性，我们还开发了专门的技术来识别化学体系在不同温度和SOC状态下的‘健康充电区间’, 然后在这个‘健康充电区间’范围内进行快充，就可以既实现快速充电，又可以不让电池受到快充的损害，做到快充、长循环和安全可靠性兼顾。”程晓燕表示。

耐候性方面，为满足北方冬天低温充电和南方夏天高温工况的要求，技术团队专门开发了高效热管理系统，确保电池处于合理的温度区间。低温时可快速为电芯加热，温度达到要求即可开启快充模式；高温时，系统会给电芯降温，真正做到“全气候”的快充。

“我们正在开发单体能量密度大于160瓦时每千克的2C—2.5C高能量密度长寿命(循环大于6000次)快充铁锂电池，预计2019年年底量产。本技术同时向三元体系乘用车应用与发展，已实现350公里续航，15分钟内完成充电。”程晓燕说，公司还计划在未来1—2年内推出能量密度高达255瓦时每千克的三元动力电池产品，可在18分钟内完成快速充电。



新国标电动车中，关于电池的6大标准！你卖的电池符合新国标吗？

2019-04-19 10:38:21   来源：全球电动车网    作者：全球电动车网    

[核心摘要]3C认证的全称为“强制性产品认证制度”，自2019年4月15日起，电动自行车产品未获得CCC认证的，不得出厂、销售、进口或者在其他经营活动中使用。

3C认证的全称为“强制性产品认证制度”，自2019年4月15日起，电动自行车产品未获得CCC认证的，不得出厂、销售、进口或者在其他经营活动中使用。

随着强制3C认证的关注度越来越高，不少企业为引导经销商和消费者购买他们的电动车，也会宣称自己的产品“通过3C认证”。但只有“整车+涉及行驶安全的零部件”全部通过3Ｃ认证才算真正通过3C认证。

但是，电动车电池不在3C认证范围内。

新国标实施后，按照新国标中对蓄电池的要求，电动自行车蓄电池只需要满足以下6个条件：
①电动自行车的蓄电池最大输出电压应当小于或等于48V；
②明确要求电动车整车质量最高不得超过55kg（含电池）；
③蓄电池固定在电池组盒内，蓄电池与电池组盒合理匹配，电池组盒与电池组盒安装位置合理匹配，防止改变电池容量或电压；
④蓄电池与电池组盒侧壁的最大间隙小于或等于30mm，且不晃动；
⑤电动自行车不应当预留扩展车载蓄电池的接口；
⑥电动自行车不应当有外设蓄电池托架。

 1  GB/T 25122.4-2018    轨道交通 机车车辆用电力变流器 第4部分：电动车组牵引变流器  推标  现行  2018-12-28  2019-07-01  查看详细  
2  GB/T 18387-2017    电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法  推标  现行  2017-05-12  2017-12-01  查看详细  
3  GB/T 3319-2015  采  电力机车和电动车组额定功率的确定  推标  现行  2015-12-31  2016-06-01  查看详细  
4  GB/T 7251.7-2015  采  低压成套开关设备和控制设备  第7部分：特定应用的成套设备--如码头、露营地、市集广场、电动车辆充电站"低压成套开关设备和控制设备 第7部分：特定应用的成套设备--如码头、露营地、市集广场、电动车辆充电站  推标  现行  2015-05-15  2015-12-01  查看详细  

5        GB/T 18387-2008        采        电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法,宽带,9kHz～30MHz        推标        废止        2008-01-22        2008-09-01        
6        GB/T 18487.2-2001        采        电动车辆传导充电系统 电动车辆与交流/直流电源的连接要求        推标        废止        2001-11-12        2002-05-01        

7  GB/T 18487.3-2001  采  电动车辆传导充电系统 电动车辆交流/直流充电机(站)  推标  现行  2001-11-12  2002-05-01  查看详细  
8  GB/T 17938-1999  采  工业车辆 电动车辆牵引用铅酸蓄电池 优先选用的电压  推标  现行  1999-12-30  2000-08-01  查看详细  


9  GB 14892-1994    地下铁道电动车组司机室、客室噪声限值  强标  废止  1994-01-05  1994-10-01

电动车电池新国标实施：
要求电动车使用锂电池……
锂电池传媒2018-11-26
锂电池相关：生产手续、荣誉证书、各类资质、保险 等


实施的电池新国标，要求电池“重量轻量化，能量高能化”的技改要求，并将在未来不定期按照电池新国标进行行业整顿，电池将迎来轻量化、高能化方向发展，这背后其实也是承接了4月份对电动车新国标正式实施的一个辅助支撑，


4月份实施电动车新国标
大家要注意是两个标准，《电动车新国标》和《电池新国标》，分别对电动车整车和电池进行重新规范要求生产的国家最高标准。
《电池新国标》是给《电动车新国标》铺路的，一环套一环，推出电池新国标也是在电动车新国标过渡期内通过制衡配套企业，对整车企业给予上游供应商标准提高的支持。
《电动车新国标》2019年正式实施；

1        GB/T 27542-2019                蓄电池托盘搬运车        推标        即将实施        2019-06-04        2020-01-01        
2        GB/T 29054-2019                太阳能电池用铸造多晶硅块        推标        即将实施        2019-06-04        2020-05-01        
3        GB/T 29055-2019                太阳能电池用多晶硅片        推标        即将实施        2019-06-04        2020-05-01        
4        GB/T 37645-2019                电动自行车用电池盒尺寸系列及安全要求        推标        即将实施        2019-06-04        2020-01-01        
5        GB/T 24533-2019                锂离子电池石墨类负极材料        推标        即将实施        2019-03-25        2020-02-01        
6        GB/T 37281-2019                废铅酸蓄电池回收技术规范        推标        即将实施        2019-03-25        2019-10-01        
7        GB/T 20155-2018                电池中汞、镉、铅含量的测定        推标        现行        2018-12-28        2018-12-28        
8        GB/T 28535-2018                铅酸蓄电池隔板        推标        现行        2018-12-28        2019-07-01        
9        GB/T 36943-2018                电动自行车用锂离子蓄电池型号命名与标志要求        推标        现行        2018-12-28        2019-07-01        
10        GB/T 36945-2018                电动自行车用锂离子蓄电池词汇        推标        现行        2018-12-28        2019-07-01        
11        GB/T 36972-2018                电动自行车用锂离子蓄电池        推标        现行        2018-12-28        2019-07-01        
12        GB/T 37052-2018                光伏建筑一体化（BIPV）组件电池额定工作温度测试方法        推标        现行        2018-12-28        2019-03-01        
13        GB/T 37154-2018                燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法        推标        现行        2018-12-28        2019-07-01        
14        GB/T 37204-2018                全钒液流电池用电解液        推标        即将实施        2018-12-28        2019-11-01        
15        GB/T 37244-2018                质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气        推标        现行        2018-12-28        2019-07-01        
16        GB/T 7403.1-2018        采        牵引用铅酸蓄电池 第1部分：技术条件        推标        现行        2018-12-28        2019-07-01        
17        GB/T 7403.2-2018        采        牵引用铅酸蓄电池 第2部分：产品品种和规格        推标        现行        2018-12-28        2019-07-01        
18        GB/T 25076-2018                太阳能电池用硅单晶        推标        现行        2018-09-17        2019-06-01        
19        GB/T 26071-2018                太阳能电池用硅单晶片        推标        现行        2018-09-17        2019-06-01        
20        GB/T 36576-2018                废电池分类及代码        推标        现行        2018-09-17        2019-04-01        
21        GB/T 36672-2018                电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池        推标        现行        2018-09-17        2019-04-01        
22        GB/T 36544-2018                变电站用质子交换膜燃料电池供电系统        推标        现行        2018-07-13        2019-02-01        
23        GB/T 36276-2018                电力储能用锂离子电池        推标        现行        2018-06-07        2019-01-01        
24        GB/T 36280-2018                电力储能用铅炭电池        推标        现行        2018-06-07        2019-01-01        
25        GB/T 36288-2018                燃料电池电动汽车 燃料电池堆安全要求        推标        现行        2018-06-07        2019-01-01        
26        GB/T 36289.1-2018                晶体硅太阳电池组件用绝缘薄膜 第1部分：聚酯薄膜        推标        现行        2018-06-07        2019-01-01        
27        GB/T 36289.2-2018                晶体硅太阳电池组件用绝缘薄膜 第2部分：氟塑料薄膜        推标        现行        2018-06-07        2019-01-01        
28        GB/T 36363-2018                锂离子电池用聚烯烃隔膜        推标        现行        2018-06-07        2019-01-01        
29        GB/T 36146-2018                锂离子电池用压延铜箔        推标        现行        2018-05-14        2019-02-01        
30        GB/T 22199.1-2017                电动助力车用阀控式铅酸蓄电池 第1部分：技术条件        推标        现行        2017-12-29        2018-07-01        
31        GB/T 22199.2-2017                电动助力车用阀控式铅酸蓄电池 第2部分：产品品种和规格        推标        现行        2017-12-29        2018-07-01        
32        GB/T 35178-2017                燃料电池电动汽车 氢气消耗量 测量方法        推标        现行        2017-12-29        2018-07-01        
33        GB/T 35305-2017                太阳能电池用砷化镓单晶抛光片        推标        现行        2017-12-29        2018-07-01        
34        GB/T 35308-2017                太阳能电池用锗基Ⅲ-Ⅴ族化合物外延片        推标        现行        2017-12-29        2018-07-01        
35        GB/T 34695-2017                废弃电池化学品处理处置术语        推标        现行        2017-11-01        2018-05-01        
36        GB/T 34866-2017                全钒液流电池 安全要求        推标        现行        2017-11-01        2018-05-01        
37        GB/T 34872-2017                质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求        推标        现行        2017-11-01        2018-05-01        
38        GB/T 6494-2017                航天用太阳电池电性能测试方法        推标        现行        2017-11-01        2018-05-01        
39        GB/T 6496-2017                航天用太阳电池标定方法        推标        现行        2017-11-01        2018-05-01        
40        GB/T 34658-2017                电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试        推标        现行        2017-10-14        2018-05-01        
41        GB/T 34425-2017                燃料电池电动汽车 加氢枪        推标        现行        2017-10-14        2018-05-01        
42        GB/T 34544-2017                小型燃料电池车用低压储氢装置安全试验方法        推标        现行        2017-10-14        2018-05-01        
43        GB/T 34593-2017                燃料电池发动机氢气排放测试方法        推标        现行        2017-10-14        2018-05-01        
44        GB/T 34570.1-2017                电动工具用可充电电池包和充电器的安全 第1部分：电池包的安全        推标        现行        2017-09-29        2018-04-01        
45        GB/T 34570.2-2017                电动工具用可充电电池包和充电器的安全 第2部分：充电器的安全        推标        现行        2017-09-29        2018-04-01        
46        GB/T 34582-2017        采        固体氧化物燃料电池单电池和电池堆性能试验方法        推标        现行        2017-09-29        2018-04-01        
47        GB/T 27748.3-2017        采        固定式燃料电池发电系统 第3部分：安装        推标        现行        2017-09-07        2018-04-01        
48        GB/T 34212-2017                电池壳用冷轧钢带        推标        现行        2017-09-07        2018-06-01        
49        GB/T 27748.1-2017        采        固定式燃料电池发电系统 第1部分：安全        推标        现行        2017-07-31        2018-02-01        
50        GB/T 33983.1-2017                直接甲醇燃料电池系统 第1部分：安全        推标        现行        2017-07-31        2018-02-01        


电动车新国标要求整车
重量不得超过55公斤
锂电池重量更有利于整车符合新国标
未来整车一级市场
也会更青睐于这样的新国标锂电池
北京市要求所有车行100%国标车，100%装配锂电
淘汰铅酸电池，使用锂电池

科技日报 2019-07-05 续航300公里 新型电池让电动汽车甩掉“充电焦虑”
https://news.html5.qq.com/share/849953063516002693?
2019-04-19 10:38:21   来源：全球电动车网    作者：全球电动车网    
新国标电动车中，关于电池的6大标准！你卖的电池符合新国标吗？
http://www.qqddc.com/html/news/201904/news_52042.html