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                      新能源汽车零部件知多少 从原材料到成车到底包括些啥

                      2018/4/26 16:47:20 724

                      新能源汽车产业既保持了传统汽车产业长链条的特征,又新增了电池、电机和电控等重要的产业环节。外部环境的变化正在促发汽车产业的新一轮产业变革,新能源汽车是汽车产业升级转型的重要方向,其需要的资源、生产方式、配套关系以及产业布局也在不断的发生变化。

                      上游原材料
                      以锂、钴、镍、石墨、稀土为代表的矿产资源在新能源汽车领域有重要用途,尤其是电池级碳酸锂是动力电池关键原材料之一。而镁铝及其合金是汽车轻量化的重要材料。

                      正极材料
                      正极材料决定了锂离子电池的主要性质,如能量密度、循环稳定性、安全性等。正极材料目前主要包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等。目前来看,锂电池正极遵循着从二元材料向三元材料的发展趋势。松下NRC18650B的正极材料是镍钴铝三元材料,俗称NCA。通过引入Ni含量可提高材料的容量,而松下NRC18650B正是提高了Ni含量(摩尔分数80%)从而使电池从原来的2.9Ah提高到了3.3Ah左右,能量密度大大提升。同时受益于三元协同效应,NCA正极材料综合了LiNiO2和LiCoO2诸多优点,性能比使用单一材料优越。而且,该材料用钴量较少,成本较低。

                      锂电负极变革趋势:硅基负极
                      Si基负极材料最大的有事在于极高的理论能量密度(4200mAh/g),远高于石墨。这也符合新能源汽车对电池的要求。从目前趋势上看,未来负极材料的发展方向先向硅基+石墨,最后将由纯硅/金属锂完全取代低能量密度的石墨。
                      硅基负极材料最大的不足就是膨胀问题,充电后易膨胀碎裂,无法复原,导致材料最终出现粉末化,大大缩短了电池寿命。在充放电过程中会有300%的膨胀,而相同条件下石墨只有7%,目前松下最新研发的碳硅基复合材料负极中硅的含量达到了10%,可以看出随着技术水平的进步还有很大的发展空间。

                      负极材料
                      锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧,经干燥、滚压而成。负极材料主要分为碳材料(石墨类)、金属氧化物材料以及合金材料。动力电池市场爆发以来,相比于其他材料而言,负极材料价格相对稳定,技术路线以石墨类为主,不存在很大的争议。目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主,两者性能有着各自的优缺点,应用领域也有所不同。

                      隔膜
                      隔膜的主要作用是保障正负极分开的情况下锂离子自由流通,是保障电池安全的最重要部分之一。隔膜能有浸润在电解液中,而且表边上有大量允许锂离子通过的微孔。微孔密度以及材料选择、厚度等等特性都会影响锂离子穿过隔膜的速度从而影响电池性能。据估计,锂电池中隔膜的耗用量大致为20m2/kWh。
                      涂覆隔膜是指在基膜上涂布PVDF等胶黏剂或陶瓷氧化铝。涂覆隔膜的作用是:1、提高隔膜耐热收缩性,防止隔膜收缩造成大面积短路;2、涂覆材料热传导率低,防止电池中的某些热失控点扩大形成整体失控。

                      电解液
                      电解液,在锂离子电池中是作为带动锂离子流动的载体,对锂电池的运行和安全性具有举足轻重的作用。根据推算,在电解液的成本构成中,溶剂约占30%,添加剂约占10%,最主要的成分溶质约占60%。市场上的溶质以六氟磷酸锂(LiPF6)为主,松下NCR18650电池也选用了六氟磷酸锂作为溶质,每kWh锂电池需要0.15kg的六氟磷酸锂。六氟磷酸锂同样可以通过碳酸锂制备。
                      电解液未来比较有前景的方向:高电压电解液
                      提高电池能量密度乃是锂电池的趋势之一,目前提高能量密度的方法主要有两种:一种是提高传统正极材料的充电截止电压,如将钴酸锂的充电电压提升至4.35V、4.4V。但靠提升充电截止电压的方法是有限的,进一步提升电压会导致钴酸锂结构坍塌,性质不稳定;另一种方法则是开发充放电平台更高的新型正极材料,如富锂锰基、镍钴酸锂等。正极材料的电压提升后,需要与之配套的高电压电解液,添加剂对电解液的高电压性能起到关键作用,其成为近年来的研发重点。

                      中国新能源汽车产业图谱
                      11月10日,中汽协公布了10月新能源汽车产销分别完成9.2万辆和9.1万辆,同比分别增长85.9%和106.7%。其中纯电动汽车产销均完成7.7万辆,同比分别增长76.3%和95.8%;插电式混合动力汽车产销均完成1.4万辆,同比分别增长163.6%和194%。
                      1-10月,新能源汽车产销分别完成51.7万辆和49.0万辆,同比分别增长45.7%和45.4%。其中纯电动汽车产销分别完成42.7万辆和40.2万辆,同比分别增长54.7%和55.9%;插电式混合动力汽车产销分别完成9万辆和8.8万辆,同比分别增长14%和11.2%。

                      LED散热器类

                      球泡灯散热器

                      柱形灯散热器

                      面环筒灯散热器

                      网络类产品配件

                      金针

                      卡脚

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