電動汽車電化學(xué)及儲能技術(shù)

近年來，為滿足嚴(yán)格的排放法規(guī)以及達(dá)到減少化石燃料燃燒的目的，使新能源汽車得到了不斷發(fā)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(tǒng)所需費用高的挑戰(zhàn)，對此進(jìn)行了減少儲能系統(tǒng)所需費用，增加儲能系統(tǒng)使用壽命以及提高其能量密度的研究。概述了當(dāng)前電池和超級電容技術(shù)，同時對有前景的電化學(xué)電池以及新一代儲能系統(tǒng)進(jìn)行了展望。分析研究表明，混合式儲能系統(tǒng)是解決傳統(tǒng)電池和超級電容技術(shù)瓶頸的有效方法。而將先進(jìn)電化學(xué)技術(shù)(先進(jìn)電池技術(shù))與超級電容結(jié)合起來可改善混合式儲能系統(tǒng)的性能，新一代儲能系統(tǒng)能夠達(dá)到并超過當(dāng)前儲能系統(tǒng)的性能。

介紹了當(dāng)前應(yīng)用的鋰電池技術(shù)、電池管理系統(tǒng)、電池組技術(shù)。對傳統(tǒng)的電池保護(hù)機制（如低電壓/過電壓現(xiàn)象、過度充電/充電不足、高溫保護(hù)機制等）進(jìn)行了分析。對電池和超級電容電解槽模型、狀態(tài)、參數(shù)估計、電平衡和再分配問題做了說明。對混合式儲能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點與缺點也做了詳細(xì)分析介紹。最后將混合式儲能系統(tǒng)與傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)進(jìn)行了對比評估，以評估混合式儲能系統(tǒng)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(shù)結(jié)合產(chǎn)生新一代混合式儲能系統(tǒng)，該混合儲能系統(tǒng)可以滿足美國先進(jìn)電池聯(lián)合會2020年的標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)具有更高的續(xù)駛里程、電力驅(qū)動功率系數(shù)、電池使用壽命。如果研究機構(gòu)、電池生產(chǎn)商和車輛制造商能夠進(jìn)一步合作，則可以生產(chǎn)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