鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:617次 | 2021年10月20日
大眾著手研究第五代燃料動(dòng)力電池技術(shù)
日前,大眾集團(tuán)在洛杉磯車(chē)展上推出了3款氫燃料汽車(chē),其中分別為:奧迪A7Sportbackh-tronquattro、高爾夫SportwagenHyMotion以及帕薩特HyMotion等車(chē)型。
以上大眾集團(tuán)的3款燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)型均采用了由大眾自主研發(fā)的第四代燃料動(dòng)力鋰電池組,該燃料動(dòng)力鋰電池組采用的是100千瓦低溫質(zhì)子交換膜燃料動(dòng)力鋰電池,該電池是由大眾集團(tuán)電力牽引技術(shù)中心的大眾集團(tuán)研究院研發(fā)完成的。來(lái)自?shī)W迪汽車(chē)公司的技術(shù)發(fā)展管理委員會(huì)成員烏爾里?!す喜癫┦吭诼迳即壾?chē)展上的一個(gè)燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)研討會(huì)上對(duì)外表示,大眾集團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始著手研究第五代燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù),并且預(yù)計(jì)該新技術(shù)將于明年年底能夠逐漸成熟。
繼承模塊化風(fēng)格
從外觀上來(lái)看,大眾集團(tuán)推出的以上幾款燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)所采用的零部件基本上就直接來(lái)自于各自的量產(chǎn)車(chē)型。這也反映了大眾集團(tuán)為同一款車(chē)型開(kāi)發(fā)不同動(dòng)力配置從而不斷豐富產(chǎn)品線(xiàn)為消費(fèi)者供應(yīng)更加多樣的產(chǎn)品選擇的設(shè)計(jì)理念。
從以上幾款燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)所采用的技術(shù)上就可以看出,大眾集團(tuán)的目的就是重點(diǎn)利用其模塊化的生產(chǎn)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行汽車(chē)模塊化生產(chǎn)。這也就是說(shuō),以上幾款燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)分別采用了大眾汽車(chē)公司的MQB(橫置發(fā)動(dòng)機(jī))平臺(tái)以及奧迪汽車(chē)公司的MLB(縱置發(fā)動(dòng)機(jī))平臺(tái)。根據(jù)大眾集團(tuán)與品牌負(fù)責(zé)人的一再?gòu)?qiáng)調(diào),以上模塊化生產(chǎn)平臺(tái)的最終目標(biāo)就是為同一款車(chē)型采用同一生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)并可以實(shí)現(xiàn)各種不同的動(dòng)力輸出系統(tǒng),其中不同的動(dòng)力輸出系統(tǒng)重要包括汽油機(jī)、柴油機(jī)、天然氣、插電式混合動(dòng)力、電池電力驅(qū)動(dòng)以及燃料動(dòng)力鋰電池等動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
氫的問(wèn)題依然存在
有關(guān)以上燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)的量產(chǎn)時(shí)間以及目標(biāo)市場(chǎng),大眾集團(tuán)并未像豐田汽車(chē)公司、本田汽車(chē)公司以及現(xiàn)代汽車(chē)公司相同做過(guò)多的介紹。
大眾汽車(chē)集團(tuán)開(kāi)發(fā)部管理委員會(huì)成員海因茨·雅各布·諾伊爾博士表示:“在2009年時(shí),我們?cè)A(yù)測(cè)在2020年之前氫氣燃料動(dòng)力鋰電池很難實(shí)現(xiàn)突破性的進(jìn)展,現(xiàn)在我們?nèi)匀粓?jiān)信這一點(diǎn)。但是燃料動(dòng)力鋰電池一直以來(lái)就是我們大眾電氣化戰(zhàn)略非常重要的一部分。因此,只有在氫氣燃料動(dòng)力鋰電池加氫站等相關(guān)所有問(wèn)題都得以解決后我們才會(huì)正式推出氫氣燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē),屆時(shí)我們也將非常愿意向人們展示我們的研發(fā)成果?!?/p>
目標(biāo)定位效率與里程
以上大眾第四代燃料動(dòng)力鋰電池組由300多個(gè)單獨(dú)的燃料動(dòng)力鋰電池單元組成。每個(gè)單獨(dú)的燃料動(dòng)力鋰電池的核心部分均采用了聚合物的質(zhì)子交換膜,同時(shí)在該質(zhì)子交換膜的兩側(cè)均涂覆有鉑基催化劑。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
在質(zhì)子交換膜燃料動(dòng)力鋰電池中,氫氣直接與陽(yáng)極相連接,經(jīng)過(guò)燃料動(dòng)力鋰電池的用途氫氣被分解成為了質(zhì)子和電子,分解得到的質(zhì)子在電勢(shì)用途下穿過(guò)交換膜到達(dá)陰極,之后質(zhì)子再與陰極空氣中的氧用途生成水蒸氣。與此同時(shí),由氫氣分解得到的電子會(huì)在燃料動(dòng)力鋰電池組外部朝向一定方向移動(dòng)形成電流從而為燃料動(dòng)力鋰電池供應(yīng)電能。根據(jù)負(fù)載的不同,每個(gè)單獨(dú)的燃料動(dòng)力鋰電池單元的供電電壓為0.6伏-0.8伏,所以整個(gè)燃料動(dòng)力鋰電池組的供電電壓可以達(dá)到230伏-360伏。
以上燃料動(dòng)力鋰電池組的輔助部件重要包括一個(gè)渦輪增壓器、一個(gè)循環(huán)風(fēng)扇以及一個(gè)冷卻液泵。其中,渦輪增壓器的重要用途是為燃料動(dòng)力鋰電池供應(yīng)更多的進(jìn)氣量,而循環(huán)風(fēng)扇則可以將未消耗的氫氣輸送回電池陽(yáng)極從而提高電池工作效率。以上燃料動(dòng)力鋰電池輔助部件采用的是高壓驅(qū)動(dòng)方式,其直接由燃料動(dòng)力鋰電池進(jìn)行電力驅(qū)動(dòng)。
該燃料動(dòng)力鋰電池還配備有一個(gè)獨(dú)立的冷卻回路以此來(lái)實(shí)現(xiàn)燃料動(dòng)力鋰電池的散熱功能。同時(shí),該燃料動(dòng)力鋰電池還配備有一個(gè)熱交換器和一個(gè)熱電式自適應(yīng)輔助加熱元件,通過(guò)以上功能的應(yīng)用可以使得燃料動(dòng)力鋰電池安裝固定倉(cāng)內(nèi)維持一個(gè)穩(wěn)定舒適的工作溫度。
在燃料動(dòng)力鋰電池研討會(huì)上海因茨·雅各布·諾伊爾博士表示大眾集團(tuán)研究燃料動(dòng)力鋰電池重要集中在如何提高工作效率和新增續(xù)航里程這兩個(gè)方面。其中,有關(guān)實(shí)現(xiàn)以上兩個(gè)目標(biāo)第一個(gè)采用的方法就是盡可能地降低燃料動(dòng)力鋰電池壓力損失,其次就是質(zhì)子交換膜技術(shù)。大眾集團(tuán)正在研發(fā)一種納米鉑涂層,通過(guò)該納米鉑涂層的應(yīng)用不僅可以大幅提高鉑涂層的表面接觸面積同時(shí)還可以降低鉑涂層的厚度。
海因茨·雅各布·諾伊爾還表示采用質(zhì)子交換膜所用的納米結(jié)構(gòu)與電池自身的納米結(jié)構(gòu)相類(lèi)似。其中,有關(guān)燃料動(dòng)力鋰電池的納米結(jié)構(gòu)大眾集團(tuán)也正在進(jìn)行全力的研發(fā)。