Analyse: Der rasche Aufstieg neuer Energiefahrzeuge und die Entwicklung der Kraftbatterietechnologie

Aus praktischer Sicht sind die einzigen neuen Energiefahrzeuge, die nach dem Kraftstoffverbot von 2025 gekauft werden können, neue Energiefahrzeuge. Wie wichtig die Batterie eines Autos ist. Wie die in diesem Artikel beschriebene Batterieentwicklung, ist der alte Batterietyp allmählich Geschichte geworden. Ein Teil der neuen Batterietechnologie befindet sich noch in der Konzeptphase, andere werden für alle verfügbar sein, solange sie Probleme wie Technologie und Kosten überwinden.

Letztes Jahr, als der weltweite Zeitplan für das Verbot von Kraftstofffahrzeugen die Menschen darauf aufmerksam machte, dass sich die Ära der neuen Energiefahrzeuge nähert, warum wurden reine Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybride, Brennstoffzellenfahrzeuge usw. in gerechter Zeit zum Thema der Zukunft ein paar Jahren? Einerseits ist es die Unterstützung globaler Strategien, Richtlinien und anderer Aspekte. Andererseits haben die kontinuierliche Verbesserung der Batterietechnologie, die längere Lebensdauer und die kürzeren Ladezeiten, die sich direkt auf die Pendelbedürfnisse des Benutzers auswirken, neue Energiefahrzeuge zu uns gebracht. In Zukunft wird es auch herkömmliche Tankwagen ersetzen und ist untrennbar mit dem täglichen Reisen aller verbunden. Die Leute sagen also: "Die Entwicklung neuer Energiefahrzeuge ist die Entwicklung der Batterietechnologie."

Warum steigen neue Energiefahrzeuge rasant an? Analyse der Entwicklung der Batterietechnologie

Blei-Säure-Batterien

Reine Elektrofahrzeuge wurden zuerst in Blei-Säure-Batterien verwendet, Blei und seine Oxide wurden als Elektrodenmaterialien hergestellt und Schwefelsäurelösung wurde als Elektrolyt verwendet. Dies ist jetzt die Stromquelle für die meisten Elektrofahrräder. Niedrige Kosten sind der größte Vorteil. Aufgrund der geringen Energiedichte von Blei-Säure-Batterien, die Probleme wie große Größe und geringe Kapazität mit sich bringt, kann es jedoch nicht die Kontrolle eines Autos über das Eigengewicht, den Verbrauch von Antriebskräften und sogar den Service erfüllen Leben von mehr als 10.000 Kilometern pro Jahr. Kann nicht auf einem Serienfahrzeug verwendet werden, es wurde schließlich von Autoherstellern beseitigt.

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Versiegelte verpackte Blei-Säure-Batterien

Nickelhydridbatterien

Nickel-Metallhydrid-Batterien sind unserem täglichen Leben sehr nahe. Es ist sehr üblich, kleine Elektrogeräte wie das Laden von Zahnbürsten von Anfang an zu hören. Es ist extrem Nickel-Metallhydrid-Verbindungen, negatives Metallhydrid und seine Energiedichte, Lade- und Entladezeiten. Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien gibt es keinen geringen Anstieg. Außerdem ist der Elektrolyt nicht brennbar, sicher und der Herstellungsprozess ist ausgereift. BYD ist der zweitgrößte Nickel-Metallhydrid-Batteriehersteller der Welt vor dem Bau eines Autos.

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Nickel-Wasserstoff-Akku

Da Nickel-Metallhydrid-Batterien jedoch eine allgemeine Ladeeffizienz, Lade- und Speichereffekte sowie eine niedrige Betriebsspannung aufweisen (Hochgeschwindigkeits-Schnellladung kann nicht verwendet werden), sind sie nicht für eine einzige Stromquelle für Kraftfahrzeuge und für Hilfsmotoren geeignet . Das Beste in diesem Bereich ist Toyota. Das Hybridsystem verwendet den Atkinson-Motor + einen Nickel-Metall-Wasserstoff-Akku. Der Atkinson-Motor selbst hat den Vorteil eines effizienten mittleren Drehzahlbereichs, weist jedoch auch Probleme mit niedriger und hoher Drehzahl auf. Die Nickel-Metallhydrid-Batterie kann gerade den Start- und Hochgeschwindigkeits-Stromausfall eines großen Boosts beheben.

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Nachdem Nickel-Metallhydrid-Batterien häufig aus lithium-batterien zitiert wurden, wurden sie auch bei Autos vollständig ersetzt. Zum Beispiel verwendet Toyotas Hybridsystem der neuen Generation eine effizientere Kombination aus Motor und Lithiumbatterie. Im Vergleich zu Lithiumbatterien sind die Kapazität von Nickel-Metallhydrid-Batterien, die Lebensdauer des Ladevorgangs und der Umweltschutzwinkel nicht dominant, und der Kostenvorteil wird auch durch die kräftige Entwicklung von Lithiumbatterien geschwächt. Aus diesem Grund ziehen sich Nickel-Metallhydrid-Batterien allmählich aus dem Automobilbereich zurück.

Lithiumzelle

Lithiumbatterien sind derzeit die gängige Wahl für Fahrzeuge mit neuer Energie. Lithiumverbindungen (Lithiummanganat, Lithiumeisenphosphat usw.) werden als Elektrodenmaterialien verwendet, und Graphit ist ein negatives Elektrodenmaterial. Seine Vorteile sind hohe Energiedichte, geringe Größe, geringes Gewicht und hohe Ladeeffizienz. Die Hauptfaktoren, die den Typ oder die Leistung von Lithiumbatterien bestimmen, sind die Materialien an den beiden Polen der Batterie, von denen die Materialien am positiven Pol sind sind der Schlüssel in diesem Stadium, wie das Mainstream-Lithiumeisenphosphat, lithiumkobaltoxid in ternären Materialien und Nickelkobaltmangan. Es gibt Unterschiede in Bezug auf Kapazität, Kosten, Laden und Entladen bei niedrigen Temperaturen, Sicherheit und andere Abmessungen.

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Lithiumbatterien der General Group

Unabhängig von jedem Typ sind jedoch alle Lithiumbatterien dem "natürlichen Feind" niedriger Temperaturen ausgesetzt. Obwohl die optimale Betriebstemperatur verschiedener Lithiumzelltypen etwas unterschiedlich ist, geht die Aktivität von Lithiumionen, die niedriger als der optimale Bereich ist, mit einer Abnahme der Aktivität von Lithiumionen einher, was einen größeren Einfluss auf den Bereich der Ausdauer hat. Dies spiegelt sich auch in unseren vorherigen Tests wider: Elektrofahrzeuge mit Lithiumbatterien. Der tatsächliche Einsatz von Ausdauer im nördlichen Winter kann im Allgemeinen nur eine theoretische Erneuerung von mehr als 60 Jahren erreichen, bis zu etwa 70 Meilen.

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Testergebnisse der EV 400-Kilometerleistung

Die negativen Auswirkungen der niedrigen Temperatur lassen sich nicht leicht von der Batterie selbst lösen. Daher haben viele Autohersteller versucht, den Akku aufzuwärmen und ein Temperaturregelungssystem nur für die Energiezelle hinzuzufügen. Die meisten Markenmodelle, die diesen Ansatz verwenden, haben einen gewissen Abschwächungseffekt. Der tatsächliche Effekt ist jedoch keine ausgezeichnete Lösung, da es einen gewissen Stromverbrauch des Temperaturregelungssystems für Elektrofahrzeuge gibt, mehr als den Verlust niedriger Temperatur.

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Emgrand EV450 ist mit der 2.0-Version des intelligenten Temperaturregelungssystems ITCS ausgestattet

In diesem Zusammenhang ist zu erwarten, dass GE bereits daran interessiert ist, mit der LG Group aus Südkorea zusammenzuarbeiten, um Produkte zu beschaffen, die mehrere Thermostatkomponenten direkt im Akkupack ausrüsten, um den Akku nicht nur so zu kühlen, wie er heute ist, sondern auch zu heben die Temperatur der Batterie bei kaltem Wetter. Die Landung der Technologie ist zu erwarten, und es wird davon ausgegangen, dass GM die nächste Runde von reinen und Plug-in-Hybridautos einsetzen wird, um die Batterien der Marke Hitachi zu ersetzen.

Wasserstoff-Brennstoffzellen

Jeder weiß, dass H2 + O2 das endgültige Wasser verbrennt, daher ist Wasserstoff eine sehr gute saubere Energie. Was Wasserstoff selbst betrifft, kann die Verbrennung viel Energie freisetzen, bei niedrigen Temperaturen eine gute Leistung erbringen, und die wichtigste Hydrierung ist ein hoher Wirkungsgrad. Wasserstoff kann in nur 5 Minuten mehr als 600 Kilometer zurücklegen, und diese Daten sind noch verbesserungswürdig. All dies ist weitaus besser als die vorhandenen Lithiumbatterien.

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In Bezug auf den Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen haben japanische und koreanische Automobilunternehmen lange mit der Forschung begonnen und jetzt auf kleinem Raum in die Märkte ihrer jeweiligen Länder investiert, beispielsweise in das moderne NEXO-Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug, das ich vor dem Frühjahr fahren wollte Festival. Es wurde häufig bei den Olympischen Winterspielen in Pingchang eingesetzt und auf dem Markt verkauft.

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Modernes NEXO Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug

Und Wasserstoff ist eine so gute Energiequelle, warum nicht fördern? Weil es mit der aktuellen Technologie schwierig ist, Wasserstoff zu bekommen. Jeder hat gelernt, dass elektrolytisches Wasser Wasserstoff produzieren kann, aber es verbraucht Strom, um Wasser zu elektrolysieren und dann Wasserstoff zu verbrennen und schließlich in Wasser umzuwandeln. Der Stromverbrauch und der Verlust in diesem Prozess sind nicht so gut wie das direkte Laden von Lithiumbatterien. Die Kosten sind zu hoch. Die angemesseneren Kosten und Verfahren werden aus Öl und Erdgas gewonnen, aber die Menge ist nicht groß, so dass das Brennstoffzellenauto "nur seinen Namen hörte und es schwierig ist, ihn zu fördern".

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Graphenbatterien

Für die Zukunft der Diskussion über Energiebatterien für neue Energiefahrzeuge sind Graphenbatterien die zuverlässigsten und am meisten diskutierten. Eine professionelle Interpretation der "Übersetzung" lautet: Die Verwendung dieses Materials in Kombination mit Lithiumbatterien hat zwei Verwendungsmöglichkeiten. Die erste besteht darin, Graphen-Verbundmaterial als leitfähiges Mittel für Lithiumbatterien zu verwenden, und die zweite darin, es direkt als negative Elektrode zu verwenden. Der Effekt besteht darin, die Aktivität von Lithiumbatterien zu erhöhen, wodurch die Reichweite und die Ladegeschwindigkeit von Elektrofahrzeugen erhöht werden.

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Graphen-kohlensäurehaltige Schwamm-Lithium-Sauerstoff-Batterie

Graphenbatterien können die kurzen Platten von Lithiumbatterien effektiv lösen, und die Produkteigenschaften hängen direkt mit dem Einsatz neuer Energieauto-Benutzer zusammen. Die Vorteile dieses Materials sind in der Tat groß, und Samsung aus Südkorea hat angekündigt, diese Technologie zu beherrschen. Die Kosten sind jedoch ein großer Engpass, Graphen ist nicht leicht zu beschaffen und die Anfänge wurden als Material im Weltraumbereich verwendet , wann und wie Kosten gesenkt werden können. Es wird eine große Herausforderung für das Premium-Produkt sein, das noch kein Autohersteller vorgestellt hat.

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In einfachen Worten, das Prinzip von reinen Elektrofahrzeugen ist das "Laden von direktem Strom", und Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge sind H2 + O2, die elektrische Energie und Wasser "abfeuern" (chemische Reaktion), was dem "Verbrennen von Wasserstoff" zur Stromerzeugung entspricht. Beide "Batterien" sind ebenfalls emissionsfrei. Lithiumbatterien in Elektrofahrzeugen haben eine geringere Kapazitätsdichte, eine geringere Temperaturaktivität und eine langsame Ladegeschwindigkeit. Wasserstoffbrennstoffzellen sind völlig frei und ihre Arbeitseffizienz ist viel höher als die anderer Batterien. Deshalb ist Wasserstoff als gute Energiequelle bekannt.

Lithium-Festbatterien

Feste Lithiumbatterien verwenden, wie der Name schon sagt, keine flüssigen Elektrolyte mehr, verwenden keine festen Elektrolyte mehr und ihre Kapazitätsdichte übersteigt die der derzeitigen gängigen Lithiumbatterien bei weitem. Dies bedeutet, dass reine Elektrofahrzeuge höher sind und sogar die Reichweite energiesparender Benzinfahrzeuge erreichen. Und die Ladeeffizienz ist auch ein qualitativer Sprung gegenüber der aktuellen Stufe. Es wird berichtet, dass Elektrofahrzeuge, die mit Festkörperbatterien ausgestattet sind, die idealste Ladegeschwindigkeit von 800 Stundenkilometern haben. Dies kann als die beste Kernkomponente neuer Energiefahrzeuge bezeichnet werden.

Warum steigen neue Energiefahrzeuge rasant an? Analyse der Entwicklung der Batterietechnologie

Zu diesem Zeitpunkt haben einige Energie- und Technologieunternehmen in Übersee sowie Batteriehersteller wie Panasonic mit der Entwicklung von Festkörperbatterien begonnen. Autohersteller in diesem Bereich sind nur die drei großen japanischen Automobilhersteller von Toyota, Honda und Nissan. Dies ist auf Japans nationale Ebene zurückzuführen. Booster. Ein Durchbruch in Bezug auf Kosten, Energiedichte und Herstellung wird bis 2020 erwartet, gemäß den bereits laufenden Plänen zur Untersuchung von Festkörperbatterien. Erst 2030 wird diese Entwicklung eingeführt und in neuen Energiefahrzeugen weit verbreitet sein, was noch ein bisschen weit von uns entfernt ist. Aus diesem Grund haben große Automobilhersteller Festkörperbatterien nicht erwähnt, als sie 2025 eine Reaktionsstrategie für das weltweite Verbot von Kraftstofffahrzeugen herausgaben.

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Viele Autohersteller und sogar neue Autotruppen haben neue Energiepläne für die Zukunft veröffentlicht. Bitte warten Sie auf weitere Informationen.

Zusammenfassung

Am großen Ende scheint der Umweltschutz eine wichtige Richtung in der Welt zu sein. Elektrische Energie ist auch eine wesentliche Energiequelle für das Leben gewöhnlicher Menschen. Daher sind neue Energiefahrzeuge, die Strom als Kraftstoff verwenden, am einfachsten zu erreichen und der Übergang ist am reibungslosesten. Aus praktischer Sicht können nach dem Verbot des Verkaufs von Kraftstofffahrzeugen im Jahr 2025 nur neue Energiefahrzeuge gekauft werden. Wie die Batterie eines Autos entscheidend ist. Als die in diesem Artikel beschriebene Batterieentwicklung wurde der alte Batterietyp allmählich Geschichte. Ein Teil der neuen Batterietechnologie befindet sich noch in der Konzeptphase, und ein Teil wird für alle verfügbar sein, solange sie Probleme wie Technologie und Kosten überwinden.

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