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新能源汽车动力电池及其应用分析

汇报人：

2024-01-18

CATALOGUE

目录

动力电池概述

新能源汽车动力电池技术

动力电池在新能源汽车中的应用

动力电池产业链分析

动力电池性能评价与测试方法

新能源汽车动力电池挑战与机遇

总结与展望

01

动力电池概述

动力电池是指为新能源汽车提供动力的蓄电池，其工作原理是将化学能转化为电能。

根据电池正极材料的不同，动力电池可分为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。目前，锂离子电池是新能源汽车最常用的动力电池。

分类

定义

动力电池经历了从铅酸电池到锂离子电池的发展历程。随着科技的不断进步，电池的能量密度、安全性、循环寿命等性能得到了显著提升。

发展历程

目前，锂离子电池已成为新能源汽车的主流动力源，其市场份额不断扩大。同时，固态电池、燃料电池等新型电池技术也在不断发展，为新能源汽车的未来提供了更多可能性。

现状

市场需求

随着环保意识的提高和新能源汽车市场的不断扩大，对动力电池的需求也在持续增长。同时，消费者对电池续航里程、充电速度、安全性等方面的要求也在不断提高。

趋势

未来，动力电池将朝着更高能量密度、更快充电速度、更长循环寿命、更高安全性的方向发展。此外，随着智能化和网联化技术的不断发展，动力电池将与整车进行更紧密地集成，实现更高效的能量管理和更优化的车辆性能。

02

新能源汽车动力电池技术

锂离子电池工作原理

通过锂离子在正负极之间的迁移实现充放电过程。

锂离子电池缺点

成本高、安全性有待提高。

锂离子电池优点

能量密度高、自放电率低、无记忆效应等。

通过燃料与氧化剂在催化剂作用下发生化学反应产生电能。

燃料电池工作原理

能量转化效率高、环保无污染。

燃料电池优点

成本高、氢气储存和运输难度大。

燃料电池缺点

采用钠离子作为电荷载体的电池，具有成本低、资源丰富等优点，但能量密度相对较低。

钠离子电池技术

采用固态电解质代替液态电解质的电池，具有安全性高、能量密度高等优点，但目前仍处于研发阶段。

固态电池技术

采用镁离子作为电荷载体的电池，具有能量密度高、充电速度快等优点，但技术成熟度相对较低。

镁离子电池技术

03

动力电池在新能源汽车中的应用

动力电池作为纯电动汽车的唯一能量来源，其性能直接影响车辆的续航里程、加速性能和充电时间等关键指标。

纯电动汽车对动力电池的能量密度、安全性、循环寿命和成本等方面有较高要求。

当前，锂离子电池是纯电动汽车最常用的动力电池类型，其高能量密度、长循环寿命和环保等特性符合纯电动汽车的发展需求。

混合动力汽车同时搭载内燃机和电动机，动力电池在其中起到能量储存和辅助驱动的作用。

混合动力汽车对动力电池的能量密度和功率密度有一定要求，同时需要电池具有良好的热稳定性和安全性。

镍氢电池和锂离子电池是混合动力汽车常用的动力电池类型，其中锂离子电池因其更高的能量密度和更长的循环寿命而逐渐占据主导地位。

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插电式混合动力汽车具有更大的电池容量，支持外部充电，可以实现更长的纯电续航里程。

插电式混合动力汽车对动力电池的能量密度、功率密度和充电速度等方面有更高要求。

锂离子电池是插电式混合动力汽车的主要动力电池类型，其高能量密度和快速充电特性满足了插电式混合动力汽车的需求。

04

动力电池产业链分析

正极材料

主要包括钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂等，是电池性能的关键因素。

负极材料

以石墨为主，也有硅基负极等新型材料，影响电池的容量和循环性能。

电解液

由有机溶剂、锂盐等构成，对电池的安全性、稳定性至关重要。

隔膜

用于隔离正负极，防止短路，其性能直接影响电池的安全性。

03

电池管理系统（BMS）

用于监测和控制电池的充放电过程，确保电池的安全、稳定和高效运行。

01

电池制造

通过混料、涂布、碾压、分切等工艺制造电池极片，再组装成电池单体或模组。

02

电池封装

将电池单体或模组进行封装，以保护电池并提高其安全性。封装材料多为铝合金、不锈钢等金属材料。

储能领域

动力电池可用于家庭储能、工业储能、电网储能等领域，提高能源利用效率。

其他领域

如航空航天、军事等领域也对动力电池有特定需求，但这些领域市场规模相对较小。

电动工具

动力电池还可应用于电动工具中，如电动钻、电动锯等，提高工具的便携性和使用效率。

新能源汽车

动力电池是新能源汽车的核心部件，其市场规模随着新能源汽车的普及而不断扩大。

05

动力电池性能评价与测试方法

能量密度

反映电池在短时间内释放能量的能力，影响电动汽车的加速性能和爬坡能力。

功率密度

循环寿命

安全性

衡量电池单位质量或单位体积所储存的能量，是评价电池性能的重要指标。

电池在滥用条件下的表现，如过充、过放、高温等，是评价电池安全性的关键指标。

电池在经历多次充放电后，保持其额定容量的能力，是评价电池经济性