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신차 100만 대가 동계 수명 시험을 실시하고, 동계 도로 시험은 24%에 그쳤다. 2018년 전국 신에너지 승용차 판매량은 10만8000대로 전년 대비 89% 증가하였고, 1~2월 판매량은 14만3000대로 전년 대비 134% 증가하였으며, 동계 도로 실험 결과 8개 차종의 균일·계속 주행 대수는 24대에 그쳤습니다. %, 리튬을 함유하는 리튬 코발트 유기물, 3차원 리튬 및 리튬 철인산은 뚜렷한 저온 저항 이점이 없지만, 저온 및 열 관리가 미래 시장 잠재력에서 매우 중요할 것입니다.
고온 열관리 기술이 접목되었고, 저온 및 열관리 기술 경로가 더욱 다양해졌습니다. 여름철 40여 건의 배터리 자연발화 사고로 인해, 많은 제조사가 고온 및 열 관리에 주의를 기울이기 시작했지만, 저온 열 관리 분야는 아직 개발을 기다리고 있으며, 배터리에 전기 가열 시스템을 탑재한 제조사는 극소수에 불과합니다. 겨울철 수명은 승객의 경험이라는 핵심 지표에서, 배터리의 저온 성능은 배터리 제조사의 핵심 경쟁력입니다. 매년 겨울이 되면 저가형 가전제품 제조업체들은 저온 및 열 관리 기술의 보급을 가속화하고 있으며, 앞으로 시장 잠재력은 엄청납니다.
온도가 낮으면 전기화학 반응이 활발하지 않아 배터리의 겨울철 전기 사용량이 감소하는 원인이 됩니다. 주변 온도가 너무 낮으면 전해액의 점도가 일부만 응고되어 리튬 이온 방전이 막히고 전도도가 낮아져 용량이 감소합니다. 리튬이온 배터리를 사용할 경우, 배터리에 돌이킬 수 없는 용량 손상이 발생하기 쉽고, 잠재적으로 위험을 초래할 수 있습니다.
NCA와 비교해 보면, 리튬철인산철의 경우, 중국의 바람직한 전지 개발 방향인 NCM811의 저온 성능이 비교적 강하고, 고니켈 추세는 겨울철 저전력화를 늦추는 데 도움이 됩니다. R <000000> D 저온 배터리는 겨울철 배터리 수명 감소에 대한 근본적인 대책이며, 고효율 열 관리 방식은 현재 가장 실현 가능한 겨울철 배터리 수명 관리 방법입니다. 현재 저온 배터리에는 전해질 변형 및 전천후 배터리가 있습니다.
혼합 전해질은 다양한 유형의 전해질 장점과 통합되어 리튬 이온 배터리를 강화할 수 있으며, BMW는 모든 기상 조건에서도 배터리 기술을 인정받아 시장을 선도하고 있습니다. 현재의 액체 냉각 관리 기술 침투율은 작년에 비해 크게 개선되었으며, 냉각수를 역가열하여 저온 및 열 관리를 할 수 있으며, 시장에는 저온 가열 기능을 실현한 모델이 많이 나와 있습니다. 첫째, 겨울철 전기자동차의 내구성은 얼마나 감소하는가? -24% 100만대 신차 환영 겨울철 수명테스트, 저온 및 열관리가 가능하다.
2018년 전체 신에너지 승용차 판매량은 1,008,000대로 전년 대비 89% 증가하였고, 1~2월 판매량은 143,000대로 전년 대비 134% 증가하였습니다. 하지만 신에너지 자동차는 특히 겨울철에 강수량이 많을수록 전기자동차의 실제 수명이 급격히 짧아져 사용자에게 심각한 영향을 미치고 있습니다. 몇 가지 대표적인 신에너지 자동차를 예로 들어보겠습니다.
일부 겨울 도로 실험에서는 이러한 모델의 균일하고 지속적인 주행 마일이 24% 감소한 것으로 나타났습니다. 리튬 코발트 유기물이 포함되어 있고, 3차원 리튬 및 리튬 철인산은 뚜렷한 저온 저항 이점을 갖지 않았습니다. 작년에 배터리 자체 발화 사고가 40건이나 발생한 이후, 많은 제조사가 고온 및 열 관리에 주력하기 시작했지만, 저온 열 관리 기술은 여전히 필요하고, 배터리용 전기 가열 시스템을 갖춘 제조사는 극소수에 불과합니다.
겨울철 차량 수명은 차량에 대한 승객 경험을 나타내는 핵심 지표입니다. 배터리의 저온 성능은 배터리의 핵심 경쟁력입니다. 저희는 매년 겨울 저가형 제품이 제조업체에서 저온 및 열 관리 기술의 보급을 가속화할 것으로 믿으며, 미래 시장 잠재력은 엄청날 것으로 생각합니다.
배터리 테스트 결과가 낮을수록 배터리의 사용 가능한 용량이 낮아집니다. 예를 들어 파나소닉 NCR18650A를 살펴보면, 배터리 용량은 배터리 테스트에서 25℃에 비해 약 20% 떨어지고, 균일 전압은 일반 온도보다 낮으며, 배터리는 차이가 있습니다. 예를 들어 리튬인산이온 전지의 경우, 전지의 내부저항은 15℃에서 4~5배이고, 전해액의 전도도는 심합니다.
겨울철 차량에서는 난방 장비 사용이 늘어납니다. 현재 PTC 히터는 전기자동차 난방 에어컨의 바람직한 열원으로 전선 발열 에너지에 비해 70%에서 98%로 상승하였지만 고급 동력펜은 저급 열에너지로 전환되어 에너지 낭비가 여전히 막대합니다. 첫 번째 5개와 같이 PTC 히터가 2개 장착되어 있습니다.
ES8 이후에는 5kW. 인내는 절반만 완성할 수 있다. 가열 전력 소비량의 이론적 측정은 심각한 제약을 받습니다.
현재 주류를 이루는 35KWH 배터리를 예로 들어 난방 전력 소비량과 주행거리 상관곡선을 구해보겠습니다. 75%의 내구성 유지율을 보장하기 위해 내부 및 균일한 가열 전력 소비량은 1-1.5KW로 제어됩니다.
하지만 전열변환효율은 최대 1에 달하고, PTC히터의 효율은 매우 가깝기 때문에 히트펌프 에어컨과 같은 변환효율과 같은 기술을 찾는 것이 필요합니다. 둘째, 리튬이온 배터리의 원래 가격은 겨울에는 저온 전기화학 반응이 활발하지 않기 때문에 저온, 전기화학 반응이 활발하지 않은 것은 배터리의 겨울철 수명을 단축시키는 요인입니다. 리튬이온전지는 전형적인 "로커전지"로서 충전이 되면 리튬이온이 양극에서 음극으로 들어가 음극으로 들어가므로 음극은 리튬상태이고 양극은 양극이며 탄소음극은 외부회로를 통해 보상전하를 얻는다.
, 방전 시에는 역방향으로 돌려주세요. 주변 온도가 너무 낮으면 전해액의 점도가 일부만 응고되어 리튬 이온 방전이 막히고 전도도가 낮아져 용량이 감소합니다. 낮은 온도에서 리튬 이온 배터리를 사용하면 돌이킬 수 없는 용량 손상과 잠재적인 위험이 발생할 수 있습니다.
낮은 온도에서는 리튬 이온의 용해도가 상당히 낮아져 리튬 결정이 증착될 수 있습니다. 어느 정도 자라면 횡격막을 뚫고 배터리 단락을 일으켜 잠재적인 보안 위험을 초래할 수 있습니다. 이때 배터리의 전극 동적 조건이 좋지 않아 고체 전해질 계면(SEI) 두께가 두꺼워져 이온 흐름을 계속 방해하게 되어 효과적인 용량 감쇠가 발생합니다.
모든 양극재의 내저온성이 다르고, NCM811 배터리는 상대적으로 동결되어 있습니다. -20℃에서 배터리의 용량 유지율이 떨어지고, NCM 소재는 NCA 소재와 유사하며, NCM811은 NCA보다 약간 높지만, 두 소재 모두 리튬 철인산 이온 배터리보다 우수합니다. 현재 국내 배터리 개발 추세는 겨울철 저전력 현상을 늦추는 데 도움이 되지만, 여전히 낮은 온도 제어를 통해 배터리를 최상의 범위로 만들 수 있습니다.
셋째, 저온 연속성, 고효율 열관리, 저온 배터리 연구개발은 겨울철 저하에 대처하는 방법으로, 개량형 전해액과 전천후 배터리 방향으로 있으나, 현재는 시험 단계에 있다. 하이브리드 리튬염, 용매 및 첨가제를 사용하면 종합 성능이 뛰어난 고온 전해액을 얻을 수 있으며, 이는 저온 리튬 이온 배터리를 얻는 데 필요한 요구 사항입니다. 전해질은 배터리 저항에서 가장 중요한 요소 중 하나이며, 현재 연구 보고서에서는 다양한 리튬염, 용매 및 첨가제를 혼합할 예정입니다.
가장 좋은 결과를 특정 비율로 섞습니다. 예를 들어, 용매 중 통상적인 용매인 EC 유전율은 높고, 필름 형성성이 양호하지만, 녹는점이 높고 점도가 크며, 녹는점이 낮은(-48℃) PC 용매는 전해질 시스템이 저온에서 응고되는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 두 가지의 비율을 조절하여 시스템의 저항을 높이고 결합된 장점인 저온 저항 용매를 얻습니다.
전천후 배터리는 배터리의 옵션입니다. 2016년, ECPOWER와 펜실베이니아 주립대학의 중국 팀은 저온 조건에서도 사용할 수 있는 리튬 이온 배터리를 개발했습니다. 전기 금속박을 내부에 첨가한 회로 설계로 저온 자동 가열이 가능하며, 25초 이내에 사용이 가능합니다.
-20℃에서 0℃까지 온도를 안정적으로 유지합니다. 이 전천후 배터리는 정사각형 모양이며, 추가 비용은 킬로와트웜당 1위안도 채 안 됩니다. 추가 중량은 1을 초과하지 않습니다.
5%이고, 20℃에서의 용량 감소는 일반 배터리의 절반에 불과합니다. BMW는 18개월 안에 Ecpower와 특허 계약을 체결한다고 발표했으며, 이를 통해 향후 BMW 순수 전기 자동차 유형에 해당 기술을 사용할 가능성이 매우 높습니다. 우리는 자체 가열 기능을 갖춘 전천후 배터리가 미래의 옵션 중 하나라고 생각하지만, 신뢰성, 가열 전력 소비량 및 회로 제어는 여전히 해결해야 할 문제입니다.
고효율 열 관리가 현재 가장 실현 가능한 동계 수명 관리 방법입니다. 저온에서의 배터리 가열 시스템 설계는 복잡한 프로젝트입니다. 최대 종료 각도에서만 볼 때, 배터리 가열 시스템은 배터리를 특정 온도로 유지하는 최적의 솔루션이지만, 배터리 안전 각도에서 볼 때 배터리 수명을 극대화하려면 배터리 가열 시스템을 0℃ 이하로 설정하세요.
또한 배터리 가열을 위해서는 배터리팩 내부에 단열재를 채워야 하는데, 이는 고온 열관리가 필요하므로 열관리 시스템을 설계할 때는 다양한 요소를 고려해야 합니다. 배터리 가열 시스템에는 다양한 방법이 있지만, 액체 냉각 가열 시스템의 실현 가능성이 가장 높습니다. 현재 배터리 가열 시스템에는 PTC 가열, 전열 필름 가열, 상변화 가열, 냉각액 가열, 히트파이프 가열, 통신 가열 등이 구현되어 있습니다.
2017년 말에는 OTA 시스템의 배터리 예열 기능이 업그레이드되었습니다. 이 특허는 다양한 가열 전략을 보여주는데, 이를 통해 다양한 작업 조건, 다양한 가열 매체 및 다양한 열원에서 전천후 배터리 열 관리를 수행할 수 있습니다. 그러나 분해도에서 보면 현재 가장 논리적인 선택은 PTC 가열 냉각수를 사용하는 것인데, 이는 고온 및 저온 관리의 모순을 처리할 수 있으며, 변환이 더 편리하며, 고온 유체 냉각에서만 열 관리를 기반으로 새로운 열원을 사용합니다.
많은 모델에는 저온 및 열 관리 시스템이 있으며, 배터리 액체 냉각 가열 시스템이 권장됩니다. 현재 대부분의 신에너지 자동차에는 배터리 난방 시스템이 장착되었지만, PTC 기반의 온풍 난방 시스템은 효율성이 떨어집니다. 테스트라 외에 장비 액체 냉각 시스템 모델에는 배터리 냉각수 가열 시스템이 장착되어 있어, 이는 제품의 판매 포인트가 되었고, 이는 제품의 판매 포인트가 되었습니다.
개선되면 냉각 솔루션 가열 기능이 계속해서 침투할 것입니다. 히트펌프 에어컨은 겨울철 에너지 효율이 높을 수 있습니다. 히트펌프가 뜨거울 때 실제 COP는 2~4에 도달할 수 있는데, 즉 동일한 에너지 소비량의 열량은 PTC의 2~4배이다.
현재 Roewe EI5와 MarvelX에는 겨울철 고효율 난방을 보장하기 위해 히트펌프 에어컨 시스템이 장착되었습니다. 일반적인 전기자동차의 경우 35kW로 300km를 충전하여 계산하였는데, PTC와 히트펌프 에어컨, 그리고 이 두 가지 방식을 조합하여 히트펌프 에어컨만을 사용하였을 경우의 난방방식은 PTC 난방방식의 14%에 불과하였다. 연비, 에너지 절감 효과가 매우 좋습니다.