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電動汽車續航力提升要求下 動力電池材料技術革新思維 [趨勢新知]
種類:其他公告  發布單位:技術處  發布日期:2017-11-15 09:30
作者:呂學隆/工研院IEK

近年國際汽車產業動向中,以電動汽車市場最受矚目,在各主要發展國家的政策大力支持消費者採購或使用電動汽車,加上各國對於減低碳排放的需求逐年嚴格下,衍生出超乎預期的龐大電動車銷售成績。電動汽車的技術發展同樣成為各家車廠與各國政府的投入重點,希望在車輛續航力、可靠性與安全性上逐步提升,拉近與現有燃油車輛的性價比差距。其中在提升整車的續航能力上,從2010年時僅有約百公里續航力的狀況,逐步提升到晚近300~400公里的水準,現今更成為國際車廠如GM、Renault、Audi、Tesla、Porsche等重要技術發展標的,如Audi就預定在2019年發表之Q6 e-tron車型當中將整車續航力提升至500公里之水準,此外Porsche也預定在2021年時將其Mission E系列電動車提升至相同續航力表現,可見整車續航力的技術指標之重要性。

為達成電動車的500公里整車續航力,車廠可以搭載較多的電池作為動力輸出來源,但也會衍生出車重增加的負面影響,因此在國際產業中多進一步希望要求動力電池的單位元能量密度提升,再搭配其他如輕量化車體或提升電能輸出效率等發展,其中作為電動車主要動力來源的動力電池、及相關的動力電池材料需求特性與需求數量通常受到動力電池技術發展方向所影響。

評估動力電池材料技術與市場體系變化可能時,由電動車需求出發的考量可說是最為明確的技術重點,各項材料均會受到能量密度提昇的電池技術需求影響。除了在原有的材料技術平臺上改良外,對於能量密度更高的高鎳化三元材料、鋰鎳鈷鋁(NCA)等技術正逐步吸引電池廠商測試導入。只是對於動力電池技術來說,有關於功率密度、安全性與循環壽命等考量仍為重要影響因素,且設計新款電池或導入新材料體系也通常需數年時間方可盡全功,因此在短期間內應仍然保持在提升能量密度、提升工作電壓區間設計為主,伴隨提高材料導電率、改善倍率與低溫放電特性,穩定材料晶體結構、使其能耐受高溫/高電壓等引起的結構畸變,透過包覆、摻雜、鋰位/過渡金屬位/晶格間隙位置換摻雜等方式來進行材料改質的技術發展。


完整內容請詳見:【產業技術評析】電動汽車續航力提升要求下 動力電池材料技術革新思維

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更新日期:2017-08-08

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