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电动汽车技术圈子 - 动力电池

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    CNT超级纳米碳纤维电池 

    2lyming744 2011-12-06 15:49

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    深圳中星汽车公司董事长牛锡贤(新浪财经 陈鑫 摄)

    新浪财经讯 20111118日,2011中国高新技术论坛低碳技术与新能源峰会在深圳会展中心举行,图为深圳中星汽车公司董事长牛锡贤。

      牛锡贤:各位嘉宾,女士们,先生们,上午好!非常大家给我们公司这次演讲的机会,我演讲的题目是高科技CNT动力电池,高性能ZX-8电动车

      首先给大家讲一下世界发展电动汽车的必然性和历史意义,为什么要发展电动汽车?现在电动汽车业主要要解决两个问题,一个是要解决环保的问题,第二是节能的问题。大家都知道,20年前每桶汽油是30美金,现在到149美金一桶,了4.93倍,限制了各国经济的发展,所以迫切需要用电动汽车代替汽油车。另外,就是环保的要求。

      二、电动汽车行业概况。目前国内有150多家公司在研究电动汽车,电动汽车要想跑得远就要解决电池运用,CNT是世界上重量比能量最好的一种电池,价格只相当于锂电池的2/3。电池做到重量比能量高于200瓦时才能真正用到车上,目前的主流电池的重量比能量大概是110—140瓦时,不能满足400公里以上的运行需要。现在我们的用户对电动汽车的要求是什么呢?最少要行驶430公里以上。

      这里列举了中国研制电动汽车的厂家,有研制电动大巴的,也有研制电动轿车的,王董事长刚才讲了,他们研发的安凯电动客车,已经有500多辆在路面运行。我们一共生产了2000多辆电动小轿车,我们公司是中国最早生产电动汽车的厂家,1980年开始我们造第一辆电动汽车,当时很多人说我们是闭门造车,现在我们已经是开门造车了。

      生产电动大巴的厂家有五洲汽车、比亚迪(23.90,0.55,2.36%)汽车、南车集团、宇通汽车等等,研究轿车的有北汽、东风、深圳中星汽车等等。研究电动跑车的公司在中国只有我们一家。

      这里是各类电池的参数对比,铅酸电池是有污染的,从2003年开始,很多国家都禁止进口铅酸电池。第二种是镍铬电池,它也是有害的,是致癌物质,所以现在很多国家都限制生产。第三代电池是镍氢电池,重量比能量可以达到50—80瓦时,也不能满足行驶的需要,最长的行驶公里不扰乱250公里。第四代电池是吕空气和锌空气电池,这个电池也是不太受欢迎的。第五代是锂离子电池,目前大部分用这种电池,经过长期的研究,我们发现它有很多缺点,第一是燃点比较低,第二是危险比较大、寿命比较短,充放电次数只有500次,现在要满足国家的需要,至少要达到2000次以上。第六代是锂聚合物电池,这个也存在很多的问题。我们经过16年的研制和开发,总投资超过2.465亿,研发出第七代电池,它的充放电次数远远大于2200次,是世界上寿命最长、价格最低、性能比最好的一款电池。大家搞了这么多的电动汽车,要解决真正的能源问题,主要的就是要从电池研究开始。

      今后我们需要做哪些工作呢?大家在前面做了大量的工作,后面还要研究塑料电池,大家都知道,塑料是不导电的,但是如果把它改性,就会变成良好的导体,这种电池的重量比能量相当于锂电池的10倍,今后我们将会开发这一款。另外还有一种电池是纳米钛电池,相当于锂电池的4倍,一个25公斤的电池组,电池的比能量相当于300千瓦时,在25年内可以不用充电,这款电池现在也有一些厂家着手开发,并且已经开发出小型的样机。另外还有一款电池是钒系列电池,相当于锂电池的4倍。另外还有一种是超导磁系列电池,它的能量相当于锂电池的6倍。还有一款电池是高压钛酸钡盐电池,单体电压达到2000V,重量相当于锂电池的4倍。

      这张图是纳米碳纤素电池微观结构,它的表面有很多孔,它在今后一段时间内是主要的电池应用的方向。这是我们获得的美国专利。这是我们的专利证书。2010年我们获得中国电源产品设计大奖最佳节能奖。这是国家的测试报告。

      大家可以清楚地看到,其中有一项指标,实测指标是每公斤227瓦时,每升的比能量是502,是全世界最高的一种电池。电池一共有12项指标,要衡量电池的好坏,每项指标都要达到用户的要求是难度非常大的,现在我们已经成功解决了这些问题,充放电次数可以做到58000次。这里的拐点在2万多次,实际真正应用是2000次到5000次,就已经相当于13年的寿命,已经足够大家用了。

      这是实际撞车实验的记录,我们采用两款车体,一款是江淮车体,一款是起亚车体,我们对它进行了三年的实验,每天行驶的距离从200公里到300公里,最远到443公里,经过三年实验,充放电次数已经到了1000多次,电池效能仅下降的1%,所以这款电池是完全可以用的。这是在高速路上实验的记录,每天行驶的记录从190公里到330公里不等。当然其中也遇到了一些开发上、技术上的问题,比如说机械问题、刹车问题、转向问题,都有一些小的毛病,这会在以后的产品中逐步改进。

      下面给大家重点介绍一下纳米碳纤素电池的电动模块,我们现在推出了电压144V,重量96公斤,30千瓦时的电池模块,可以用于各种微型汽车、电动轿车、电动大巴,电动大巴需要8块,电动轿车需要2块,微型汽车只需要一块。这是我们公司开发的第七代CNT电池,第八代的电池就不需要任何的导线,把电池叠摞起来,就是一个很好的电池组,装配的时间由原来的两天缩短到10分钟。这是用于军事上的动力电池,100安时。这是我们2009年做的30千瓦时的动力模块。

      三、中国电动汽车的历史和现状。中国第一台电动汽车是中星汽车公司于1980年研制的,我们在1980年获得国家专利。前前后后经过了7个时代,由50公里逐步提高到500—600公里,29年的时间行驶的距离提高了10倍。我们还有另外一项电池的辅助技术,左边这个图就是磁悬浮充电技术,利用这种技术,可以在距离20厘米的范围内进行充电,不需要接线,现在仅有少数国家在生产磁悬浮充电站。另外一项是右下角这个图,我们研发的永磁电机。这是我们做的快速充电站,一共有三款,左边这个是100千瓦,中间这个是200千瓦,右边这个是50千瓦。另外我们还研制了三种充电方法,一种是家用充电,大概8—9个小时,第二种是在停车场充电,大概2—3小时,最快的是采用磁悬浮充电,大概20分钟。这是我们研究的第六代电动汽车,第六代电动汽车最高车速是130公里,一次充电的距离336公里,作为家用轿车已经足够。第六代电动汽车主要才能CNT动力电车,安全性好、寿命比较长,完全可以满足电动汽车的需要,电池的容量是250安时,电压是160伏。第七代电动汽车,我们采用了起亚车体,现在已经用了3年多,目前这个车经过长时间的行驶,经过冬季、夏季、恶劣天气的考验,已经完全满足性能指标。它一次充电行驶445公里,完全可以满足出租车的需要和家用的需要。电机的功率是20千瓦,最大是50千瓦,电压是220伏,控制器的电压300伏,200伏到400伏都可以用,质量是11.5公斤。

      四、这里给大家介绍一下我们重点研制的ZX-8型电动汽车,在一号展馆二号门口有展出,这种车的时速达到250公里/小时,最远行驶距离可以达到673公里,我们标称600公里。可能很多人不相信这个数字,这里首先跟大家说明几个数字,第一,电池的总容量在60千瓦时到66千瓦时之间,电动轿车每0.1度电行驶一公里,660公里行驶的数字,就是用总的电池数量乘以每公里消耗的能量,实际行驶会有一些差异,但是600公里以上是没有任何问题的。另外我们采用了第二项新的技术,就是碳纤维的车身和电池平衡技术,电池最大功率可以达到180千瓦。电压是288伏,这款车是2011年我们推出的主要车型。

            CNT动力电池是我公司研制的国际上公认的第八代电池,具有体积小、总量轻、能量高、安全性好,寿命长的特点。这个车可以行驶65万公里以上。

      这是中星汽车准备在2012年推出的ZX-9型轿车,这种车的时速可以达到379公里,一次充电可以行驶660公里,价格相对比较贵,是碳纤维车身。

      五、电动汽车的发展需要政府的支持。电动汽车推广使用需要各国政府大力的辅助政策,特别是上牌的合法政策,从安全性来说,电动车远远好于燃油车。目前微型车采用144V的电压,轿车采用288V,大巴采用348V。在现阶段中国政府已给予大巴60万补贴,轿车给予6万的补贴,并且投资建设很多的充电站,这比加油也要方便。

      六、2009—2020年世界电动汽车市场预测。这个市场是一个有6000亿美元的大产业,所以这个产业是大有可为的。

      七、年产20万辆电动轿车项目建议书。我们做了详细的规划,总投资103亿,电池厂需要3.6亿,电机厂需要1.62亿,调速器厂需要1.125亿,五市充电站长需要1.65亿,总产值可以达到306亿,效益达到76亿,预计回收期是1.49年,所以有关投资者、有兴趣的投资者可以积极地来投资这个项目。

      八、结语:电动汽车经过30年的发展、研究,技术已经十分成熟,可达到奇偶车的所有技术指标,节能环保十分明显,新能源汽车是社会效益十分可观的高科技项目,给地球、人类及社会环境的发展带来积极的推动作用,将带来一场波澜壮阔的汽车工业革命,中国已经走在世界的前列。最后预祝中星科技造福人类,谢谢!

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