电动汽车锂电池技术研发与市场现状分析毕业论文

 2022-06-21 11:06

论文总字数:20891字

摘 要

为了处理环境与噪音污染以及能源危机问题,世界上许多国家都投入了大量人力物力进行电动车及动力电源的研究. 首先本文从电动汽车针对传统汽车具备的优势与不足、车用电池的发展、锂离子电池的种类、特点、工作原理、结构和发展现状对电动汽车锂电池进行了概述,然后对国内外锂电池的研究情况、市场现状和存在问题进行了详细分析和讨论.文章介绍了目前比较流行的特斯拉和比亚迪的公司情况和锂电池技术,并结合当下科技,列举了前沿的锂电池技术。最后展望了电动汽车锂电池技术未来几年的发展前景希望可以对我国电动汽车锂离子电池技术研究工作提供有帮助的参考意见。

关键词:电动车 锂离子电池 研究情况 发展前景

The research and market status analysis of electric vehicle lithium battery

Abstract

In order to settle the problems of environmental pollution and energy crisis, many researchers from lots of countries have been made great efforts to develop novel electric vehicle powered by high performance battery. First electric cars for traditional cars have advantages and disadvantages, car development of battery and lithium ion battery types, characteristics, working principle, structure and development status of lithium batteries for electric vehicles are outlined, then the lithium battery research, market situation and existing problems are analyzed and discussed in detail.The article introduces the currently popular Tesla and BYD Company and lithium battery technology and enumerates the frontier of lithium battery technology combined with the current technology.In the end, the prospect of the development of the electric vehicle lithium battery technology is expected to provide a meaningful reference for the research on the technology of the electric vehicle lithium battery in China..

Key words: electric vehicle; Lithium ion battery; research development;development of batteries

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 引言 1

第二章 电动汽车锂电池概述 2

2.1电动汽车针对传统汽车所具备的优势与不足 2

2.1.1电动汽车优点 2

2.1.2电动汽车缺点 5

2.2车用电池的发展 5

2.3锂离子电池的种类和特点 5

2.3.1锂离子电池的种类 5

2.3.2锂离子电池的特点 6

2.4锂离子电池的工作原理 6

2.5锂离子电池的结构 6

2.5.1锂离子电池的正极 7

2.5.2锂离子电池的负极 7

2.5.3锂离子电池的电解质 7

2.5.4锂离子电池的隔膜 8

第三章 电动汽车锂电池的国内外研究情况和存在问题 9

3.1国外锂电池产业现状 9

3.2我国锂电池产业概况 10

3.3国内锂离子电动车的技术难题 11

3.4锂电池技术代表公司特斯拉引领的电池革命 12

3.5国内电动汽车龙头比亚迪最新磷酸铁锰锂电池科技 13

3.6细数前沿锂电池技术 17

3.6.1全固态锂电池 17

3.6.2锂硫电池 18

3.6.3石墨烯锂电池 19

3.6.4锂-空气电池 20

第四章 电动汽车锂电池技术展望 22

参考文献 25

致谢 27

第一章 引言

环境和能源方面反映出来的问题越来越严重,特别当交通运输增长以及经济的快速发展对石油资源、煤炭资源和天然气资源等一些不可再生的资源的快速消耗,使得各国政府不断注重可再生绿色能源的推行和使用[1] 。近年来,电动汽车和电池储能等新能源应用领域的呈现,使得以锂离子电池为代表的二次电池技术成为了备受瞩目的钻研目标[2]

随着世界汽车保有量的一直增加,一方面石油的消耗引起的能源危机变得日益严重,另一方面汽车尾气排放造成的环境污染的程度也越来越严重[3]。所以世界包含美国、日本、中国很多国家和地区等都在致力于钻研和发展新能源汽车。现在成果最显著、发展最快的是电动汽车(包含纯电动汽车、混合能源电动汽车和燃料电池电动汽车),而电动汽车的关键技术就在于动力电池,一方面电池的好坏决定着电动汽车的成本,另一方面决定着电动汽车的续驶里程,这2个方面也是电动汽车与传统的燃油汽车竞争的关键所在。所以是否开发出性价比高的动力电池对电动汽车的将来的发展具备至关重要的作用[4]。同时开展风、光、电可继续再生能源及新型动力电池和高效储能的系统,完成可再生能源的正确配置及电力调整,对于增强资源使用效率、处理能源危机和保护环境都具备重要战略意义。

锂离子电池有很多的有点其中包括比能量高、低自放电、循环性能好、无记忆效应和绿色环保等 ,是目前发展最快的化学储能电源和最具发展前景的高效的二次电池 [5] 。近年来,航空航天领域锂离子电池的应用不断加强,火星着陆器、无人机、地球轨道飞行器、民航客机等航空航天器中,锂离子电池的身影随处可见。随着节能环保、信息技术、新能源汽车及航空航天等战略性新兴产业的发展,科研工作者们函需在材料创新的基础上研发具有更高能量密度、更高安全性的高效锂离子二次电池[6]

伴随着科学技术的不断进步,锂离子电池也从早期500次循环的钴酸锂离子电池发展到了如今1500次到5000次循环的三元材料电池和磷酸铁锂电池,同时,更新一代的富锂、锂硫、锂空气等电池体系也受到国内外研究学者的广泛关注[7]。电池技术的进步使得人们纷纷寄予了新能源汽车以及新能源发电很大希望,政府的节能减排等各项优惠补贴政策也纷至沓来,但是目前以动力锂离子电池为核心的应用技术仍然面临诸多问题急需解决,本文主要从电动汽车锂电池的技术和产业市场等方面进行分析。

第二章 电动汽车锂电池概述

2.1电动汽车针对传统汽车所具备的优势与不足

2.1.1电动汽车的优点

1.省钱

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