Tren Perkembangan Masa Depan Teknologi dan Material Baterai Kendaraan Listrik

Peta jalan teknologi kendaraan listrik

Kendaraan listrik adalah kendaraan yang sebagian besar menggunakan baterai sebagai sumber tenaganya dan digerakkan seluruhnya atau sebagian oleh motor listrik. Mereka adalah produk teknologi tinggi yang melibatkan berbagai disiplin ilmu seperti mekanik, elektronik, listrik, dan kontrol komputer mikro. Menurut status teknis dan prinsip mengemudi kendaraan saat ini, kendaraan listrik dapat dibagi menjadi tiga jenis: kendaraan listrik hibrida, kendaraan listrik murni, dan kendaraan listrik sel bahan bakar. Dengan kemajuan teknologi dan perkembangan aplikasi, klasifikasi kendaraan listrik juga akan mengalami perubahan baru. Misalnya, kendaraan listrik plug-in sebagai salah satu cabangnya secara bertahap memperluas pengaruhnya dan akan segera menjadi kekuatan penting dalam sejarah perkembangan kendaraan listrik.

1. Kendaraan Listrik Hibrida (HEV)

Dalam sepuluh tahun terakhir, karena teknologi yang relatif matang dan efek penghematan energi dan perlindungan lingkungan yang nyata, kendaraan listrik hibrida telah berkembang pesat dan, dengan dorongan kebijakan preferensial di berbagai negara, secara bertahap memasuki tahap promosi dan penerapan komersial. . Model kendaraan listrik hybrid Jepang yang diwakili oleh Prius dan Civic memiliki keunggulan mutlak di pasar dan menempati posisi dominan dalam teknologi dan pasar. Dalam beberapa tahun terakhir, pabrikan mobil besar Eropa dan Amerika juga meluncurkan kendaraan hybrid dengan ciri khasnya masing-masing. Pola yang didominasi orang Jepang sedang dipatahkan. Diperkirakan kendaraan listrik hibrida secara bertahap akan menjadi arus utama perusahaan mobil besar dalam 2 hingga 3 tahun. Model yang bersaing.

Kendaraan listrik hibrida terutama mengacu pada kendaraan yang menambahkan sistem tenaga tambahan yang terdiri dari motor listrik dan baterai daya ke kendaraan mesin pembakaran internal tradisional, dan sistem tersebut melakukan penyeimbangan daya, penggandengan, regenerasi dan penyimpanan energi, serta fungsi lainnya. Tergantung pada tingkat kopling elektromekanis, strategi pengendalian, dan kondisi lalu lintas jalan raya, tingkat penghematan bahan bakar berkisar antara 10% hingga 40%.

2. Kendaraan Listrik Hibrida Plug-in (PHEV)

Kendaraan listrik plug-in juga disebut kendaraan listrik hibrida yang dapat diisi ulang secara eksternal. Kendaraan mengisi daya baterai yang dilengkapi dalam sistem dengan menghubungkan ke catu daya rumah tangga (110V/220V) atau catu daya khusus (380V/500V). Setelah diisi, hanya motor listrik yang digerakkan oleh baterai yang dapat digunakan untuk menggerakkan kendaraan listrik dalam mode listrik murni. Setelah sisa daya baterai isi ulang habis, mobil dapat menghidupkan mesin pembakaran internal dan berkendara dalam mode hybrid paralel atau seri. PHEV mewujudkan hibrida bensin-listrik sejati, yang dapat "diisi bahan bakar" atau "diisi". Mesin ini dapat mencapai berkendara tanpa emisi dengan jarak tempuh yang lebih jauh dan lebih bersih dibandingkan tenaga hibrida konvensional.

PHEV memperhitungkan keunggulan kendaraan listrik murni dan HEV konvensional. Ini adalah kendaraan yang bersih, hemat energi, dan mudah digunakan yang layak dilakukan pada tahap ini. Ini adalah solusi teknis transisi dari HEV ke BEV. Titik awal kendaraan hibrida plug-in adalah berkendara dalam mode listrik murni.

3. Kendaraan Listrik (disingkat EV)

Kendaraan listrik murni disebut juga Battery Electrical Vehicle (BEV). Sistem tenaganya terutama terdiri dari baterai daya dan motor listrik. Ia memperoleh daya dari jaringan listrik (atau menggantikan baterai) dan menyediakan energi listrik ke motor listrik melalui daya baterai. Mengendarai mobil.

Keuntungan utama kendaraan listrik murni adalah: nol emisi, getaran dan kebisingan yang rendah, efisiensi energi yang tinggi, dan kemampuan untuk menggunakan "daya di luar jam sibuk" yang murah dari jaringan listrik untuk pengisian daya di malam hari, yang berperan dalam memperlancar arus puncak. dan perbedaan lembah dalam jaringan listrik. Kerugian utama kendaraan listrik murni: pertama, biaya sosial dari investasi infrastruktur pengisian daya tinggi, dan mempopulerkan stasiun pengisian memerlukan investasi modal sosial dalam jumlah besar; kedua, jarak tempuh yang pendek, daya baterai yang mahal, serta kapasitas dan umur baterai juga perlu ditingkatkan.

Saat ini, kendaraan listrik murni telah dipromosikan dan diterapkan secara komersial di Amerika Serikat, Jepang, Eropa dan negara serta wilayah lain, dengan fokus pada kendaraan kota khusus (kendaraan angkutan pos, kendaraan sanitasi, dll.), bus jalur tetap, armada resmi kendaraan dan mobil pribadi dan bidang lainnya. Saat ini, Prancis menempati peringkat teratas di dunia dalam hal popularitas dan kepemilikan kendaraan listrik.

Secara teknis, kendaraan listrik murni kontemporer menunjukkan tren berikut: integrasi sistem tenaga dan teknologi optimalisasi terus meningkat, dan efek penghematan energi signifikan; baterai lithium-ion berkinerja tinggi dan baterai nikel-hidrogen menggantikan baterai timbal-asam tradisional; sistem penggerak listrik terintegrasi yang efisien menggantikan motor DC Tradisional; penerapan sistem bantu listrik secara luas telah meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi dan kinerja kendaraan secara keseluruhan; penerapan sistem jaringan telah mendorong modularisasi dan kecerdasan kendaraan listrik; teknologi ringan dan teknologi keselamatan struktur listrik telah menjadi aplikasi Sistem.

Sejak tahun 2009, Tiongkok telah meningkatkan penelitian dan pengembangan kendaraan listrik murni. Dari mobil mini listrik murni hingga sedan listrik murni, bus listrik murni, dan kendaraan khusus listrik murni, prototipe produk telah diluncurkan satu demi satu. Produsen mobil tradisional sedang bersiap untuk bertransformasi. Kendaraan ringan listrik, perusahaan suku cadang mobil, dan bahkan perusahaan lain yang tidak terkait dengan industri otomotif sering kali menginvestasikan puluhan bahkan ratusan juta yuan, dan demonstrasi kendaraan listrik murni banyak dilakukan di berbagai tempat. Industrialisasi kendaraan listrik murni telah membawa kebangkitan di Tiongkok.

4. Kendaraan Listrik Sel Bahan Bakar (FCEV)

Kendaraan listrik sel bahan bakar adalah kendaraan yang menggunakan hidrogen dan oksigen di udara untuk menghasilkan energi listrik melalui reaksi elektrokimia dalam sel bahan bakar di bawah aksi katalis dan berfungsi sebagai sumber tenaga utama untuk menggerakkan kendaraan. Sistem tenaganya terutama terdiri dari mesin sel bahan bakar, tangki bahan bakar (botol hidrogen), motor/generator listrik, baterai daya, dll. Ia menggunakan pembangkit listrik sel bahan bakar sebagai sumber energi utama dan menggerakkan kendaraan melalui motor. .

Fitur utama kendaraan listrik sel bahan bakar: efisiensi konversi energi yang tinggi. Efisiensi konversi energi sel bahan bakar bisa mencapai 60% hingga 80%, yaitu 2 hingga 3 kali lipat dari mesin pembakaran internal; nol emisi dan tidak ada pencemaran lingkungan. Bahan bakar sel bahan bakar adalah hidrogen dan oksigen, dan produknya adalah air bersih; bahan bakar hidrogen berasal dari berbagai sumber dan dapat diperoleh dari sumber energi terbarukan dan tidak bergantung pada bahan bakar minyak bumi.

Model penelitian dan pengembangan kendaraan sel bahan bakar saat ini dilakukan oleh industri, akademisi dan lembaga penelitian di bawah kepemimpinan pemerintah, dan kerjasama transnasional secara aktif dilakukan di seluruh dunia. Implementasi rencana penelitian besar nasional dan proyek penelitian dan pengembangan yang kooperatif telah sangat mendorong proses penelitian dan pengembangan sel bahan bakar dan kendaraan sel bahan bakar global. Baru-baru ini, kendaraan sel bahan bakar yang baru diluncurkan di dunia telah menunjukkan kinerja yang sangat baik dan membuat kemajuan besar dalam keandalan kendaraan, pengendalian biaya, dan aspek lainnya.