電動汽車電化學及儲能技術

電動汽車電化學及儲能技術

近年來，為滿足嚴格的排放法規以及達到減少化石燃料燃燒的目的，使新能源汽車得到了不斷發展。但新能源汽車（如混合動力汽車、插電式混合動力汽車、電動汽車）市場面臨儲能系統所需費用高的挑戰，對此進行了減少儲能系統所需費用，增加儲能系統使用壽命以及提高其能量密度的研究。概述了當前電池和超級電容技術，同時對有前景的電化學電池以及新一代儲能系統進行了展望。分析研究表明，混合式儲能系統是解決傳統電池和超級電容技術瓶頸的有效方法。而將先進電化學技術(先進電池技術)與超級電容結合起來可改善混合式儲能系統的性能，新一代儲能系統能夠達到并超過當前儲能系統的性能。

介紹了當前應用的鋰電池技術、電池管理系統、電池組技術。對傳統的電池保護機制（如低電壓/過電壓現象、過度充電/充電不足、高溫保護機制等）進行了分析。對電池和超級電容電解槽模型、狀態、參數估計、電平衡和再分配問題做了說明。對混合式儲能系統拓撲結構的優點與缺點也做了詳細分析介紹。最后將混合式儲能系統與傳統儲能系統進行了對比評估，以評估混合式儲能系統更適合電動汽車。

在評估過程中，將超級電容和鋰電解槽技術結合產生新一代混合式儲能系統，該混合儲能系統可以滿足美國先進電池聯合會2020年的標準。該系統具有更高的續駛里程、電力驅動功率系數、電池使用壽命。如果研究機構、電池生產商和車輛制造商能夠進一步合作，則可以生產出不同類型的電池而滿足電動汽車不同的性能。

刊名：IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics（英）

刊期：2016年第4期

作者：Ephrem Chemali

編譯：王陽