电池革命如何重新定义汽车

2019-12-10 11:28 来源:工人日报

10月9日,三名科学家因在锂电子电池领域的贡献获得了2019年诺贝尔化学奖。事实上,我们已经获得了——大奖,因为我们使用的手机、笔记本电脑、数码相机、电动自行车、电动车等都离不开锂电池。

目前,中国新能源汽车市场已成为世界上数量和增量最大的市场,电动汽车的“油箱”备受关注。那么,电池技术将如何促进汽车工业的进步,使人们旅行更加方便和安全呢?

12月3日,“科学马拉唐”第四阶段在北京举行,主题是“电池革命如何重新定义汽车”。此次活动邀请了三位专家,北京理工大学材料学院教授陈仁杰;何弘文,北京理工大学机械与车辆学院教授;国家废弃化学品处理标准委员会成员林晓从三个方面与媒体讨论了电池革命对汽车领域发展的影响。

电动汽车续航能否更持久?

“恐怕我不能走很远”——关于困扰电动汽车用户的耐久性问题,陈仁杰说,科学家们一直在努力提高电池的“功率”并开发一种具有更高能量密度的电池系统。从铅酸电池、镍镉电池到目前的锂离子电池,电池材料在不断变化,电池的能量密度也在不断提高。"与现有的锂离子电池相比,锂硫电池可以获得更高的能量密度."陈仁杰说,他的研究团队目前正在开发一种高性能电池系统,使用新材料来提高电池的能量密度、循环性能、功率特性和安全性。

除了使用新材料,通过电池的充电和放电管理,电池还可以更耐用。他弘文表示,动力电池系统的性能不仅取决于单个电池的性能,还取决于考虑到动力电池组的“桶效应”和充放电结束时的“扫帚效应”,加强动力电池组的能量、安全和耐久性管理。

何弘文说,基于模型和数据驱动的方法通常用于估计动力电池系统的管理状态量。通过建立高精度的电池模型,采用先进的估计算法,引入状态反馈校正,可以有效保证电池状态量的估计精度。

电动汽车的电池能否更安全?

如何应对到来的电池报废潮?

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随着越来越多的电动汽车投入市场,快速发展的新能源产业正面临着一波废电池浪潮,废电池的处置已成为一个难题。

“2018年中国废弃电池将达到6000吨左右,三年后数据将达到200000-300000吨,这对工业解决方案尤为紧迫。”林晓说,如果废弃电池留在城市里,会有污染和安全风险,废弃电池的资源必须回收。

在过去的十年里

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"废电池在处理前不应以旧的污染方式处理."陈仁杰说,在电池的设计和制造中,有必要选择一些对环境非常友好的绿色电池材料。同时,有必要考虑电化学性能,构建绿色电池体系。通过重新设计、再利用和回收,电池的绿色指标才能真正实现。"车辆电气化是国际公认的发展趋势."他弘文认为,电池技术革命已经上路,对新型电池的需求也在不断增加,这将推动电池技术及其系统集成、管理和控制的新变化。