电动汽车电化学及储能技术

电动汽车电化学及储能技术

近年来，为满足严格的排放法规以及达到减少化石燃料燃烧的目的，使新能源汽车得到了不断发展。但新能源汽车（如混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车）市场面临储能系统所需费用高的挑战，对此进行了减少储能系统所需费用，增加储能系统使用寿命以及提高其能量密度的研究。概述了当前电池和超级电容技术，同时对有前景的电化学电池以及新一代储能系统进行了展望。分析研究表明，混合式储能系统是解决传统电池和超级电容技术瓶颈的有效方法。而将先进电化学技术(先进电池技术)与超级电容结合起来可改善混合式储能系统的性能，新一代储能系统能够达到并超过当前储能系统的性能。

介绍了当前应用的锂电池技术、电池管理系统、电池组技术。对传统的电池保护机制（如低电压/过电压现象、过度充电/充电不足、高温保护机制等）进行了分析。对电池和超级电容电解槽模型、状态、参数估计、电平衡和再分配问题做了说明。对混合式储能系统拓扑结构的优点与缺点也做了详细分析介绍。最后将混合式储能系统与传统储能系统进行了对比评估，以评估混合式储能系统更适合电动汽车。

在评估过程中，将超级电容和锂电解槽技术结合产生新一代混合式储能系统，该混合储能系统可以满足美国先进电池联合会2020年的标准。该系统具有更高的续驶里程、电力驱动功率系数、电池使用寿命。如果研究机构、电池生产商和车辆制造商能够进一步合作，则可以生产出不同类型的电池而满足电动汽车不同的性能。

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

刊期：2016年第4期

作者：Ephrem Chemali

编译：王阳