充
V3+ + e
=
放
V2+
E0=-0.26V
Na/S
300-350℃,
Na S
10KW module
Li-Ion Battery for electricity storage
grid
Off peak power
用户
太阳能 (PV)
Li-ion Battery
PV
Wind Power
Wind power
ATL
•The hardcase is 110*220*25 •The highest temp. is about 188℃ ℃ （假设电池均匀产热, 全部电能转 化为焦尔热. Q=160Wh, Wt=1.7kg, S=650 cm2, Q/S=0.24）
电池单体容量尽量较小，以保证电池系统的安全。
Li-ion电池产业链的完善 电池产业链的完善; 电池产业链的完善 电池组和模块技术的完善和优化: 电池组和模块技术的完善和优化 设计、芯片、线路。 设计、芯片、线路。
Plug-in-HEV is a transitive choose
BEV mode 60-80km 。 Most passenger car 40-80km /day.
Industry Prospect of Chinese New Energy Vehicle
Inter-city
E-Railway Airline Waterway
Big city
E-bike E-bike BEV E- bus Subway
town
E-bike
Micro EV
E- bus
0
50
200
Strategy for Chinese Transportation Energy
Strategy choice of Chinese New Energy Vehicle
Evolutional Strategy
Optimize existing vehicle energy powertrain system
动力和储能
----锂离子电池如何应对 锂离子电池如何应对?
陈立泉
中科院物理研究所 2009北京动力锂离子电池论坛 北京动力锂离子电池论坛
1000 888
Vehicle output 10k
800
728
600
507 444
571
400
207 234
325
200
0
2000
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Year
km
Beijing to Tianjing train max. speed 350km/h，needs 38mni., 7.5kwh/person, no ， GHG emission.
“四纵四横 ” “城市圈”： 四纵四横 城市圈” 1.哈尔滨 沈阳- 大连哈尔滨2.北京 上海 上海i(5hrs), 1.哈尔滨- 沈阳- 大连- 北京 2.北京 –上海i(5hrs), 3.杭州 福州-厦门-深圳,4.北京- 武汉-广州(4hrs). 杭州,4.北京 3.杭州-福州-厦门-深圳,4.北京- 武汉-广州(4hrs). 1.太原-石家庄,2.兰州 西安-郑州兰州1.太原-石家庄-胶东 ,2.兰州-西安-郑州-… 太原 3.成都 重庆-武汉-合肥-上海, 成都3.成都-重庆-武汉-合肥-上海, 昆明-贵阳-长沙- 南昌-杭州…. 4昆明-贵阳-长沙- 南昌-杭州 .
In 2006: Oil consumption is 346.6M tons Second biggest (USA first) Growth 12% per year
In 2008: Auto consumes 60% of all fuel consumption in China
石油如何满足？ 石油如何满足？
456|27 NEWS FEATURE 7 November 2008
VRB
Energy storage device is key issue for :
Make use of off peak power Development of wind power and solar Energy
650Ah Na/S cells
•The hardcase body is 110*110*25 •Highest temp. is about 135℃ ℃ （假设电池均匀产热, 全部电能转 化为焦尔热. Q=65Wh, Wt=0.7kg, S=352 cm2. Q/S=0.18）
Temperature Distribution at Time of Highest Temp. of 50Ah hardcase
SOFC
最大输出功率 24kw, Li-ion battery,车重840kg 钕磁马达,充一次电行115能系统，因此动 力电池可在整个储电系统中发挥重要作用。 • 但BEV的Li-ion电池并不能完全代替储能用 Li-ion电池。
两类储能电池
电站(厂)储能: 大容量、长寿命、快速响应….. 用户储能： 小容量、长寿命、差异化性能; 应根据储能电池的要求设计Li-ion储能电池， 不能简单把动力Li-ion电池作储能用，或把动 力Li-ion电池按储能要求作评价。 材料和化学体系都应根据储能要求重新设计。
——Development ——Development of New Energy Vehicles
Revolutionary Strategy
我国电动汽车始于何时？ 我国电动汽车始于何时？
追溯到上世纪40年代，抗战时期; 追溯到上世纪40年代，抗战时期; 40年代 1958年清华大学电动汽车 年清华大学电动汽车; 1958年清华大学电动汽车; 1970年Na/S电池电动汽车会战 电池电动汽车会战： 1970年Na/S电池电动汽车会战： 北方战区：北京大学等， 北方战区：北京大学等， 南方战区：上海硅酸盐所等。1975年载 年载4 南方战区：上海硅酸盐所等。1975年载4人 电动车完成从静安寺到嘉定演示。 电动车完成从静安寺到嘉定演示。 八五、九五、十五、十一五电动汽车专项。 八五、九五、十五、十一五电动汽车专项。 十二五节能与新能源汽车专项。 十二五节能与新能源汽车专项。
Li-ion battery
V电池能量储存在溶液中, 所以系统容量由电解液的容 器尺寸所决定，功率由电池组的尺寸决定. 因此， V电 池更象可充电的燃料电池，而不象普通的电池。
正极充放电反应： 正极充放电反应：
放 (VO2)+ +2H++e
===
(VO)2+ +H2O
E0=1.00V
充
负极充放电反应: 负极充放电反应
interaction
——Development Energy——Development of Energy-efficient Vehicles
parallel
Dual Strategy
Sustainable Development
Develop a new type vehicle energy powertrain system
Vehicle industry in 2007 Output：8.88M ： Sales:8.7M Both increased 22%
The output is forecasted over10M in 2009, and China will be the largest vehicle producing country in the next few years.
In France 80％ cars less 50km/day. ％ In US 80％ cars less 90km/day, ％ 60％ cars less than 50km/day， ％ ，
The cost of 10kwh Li-ion battery is not high。 。
Points-lines-Areas structure and transportation means choice
一
北京市
大连市 天津市
上海市 重庆市 武汉市
长株潭
By 2012, Beijing to most capital cities will be only 8hrs by train.
深圳市
电从哪来? 电从哪来? 低谷电
2007年底我国电力装机容量已 2007年底我国电力装机容量已 超过7 kW，一天的低谷电约9.2 超过7亿kW，一天的低谷电约9.2 kWh,可为 可为3 亿kWh,可为3-4千万辆锂电汽车 充电。 充电。 2020年装机容量将超过 年装机容量将超过9 到2020年装机容量将超过9-10 kW,低谷电将超过12亿kWh。 低谷电将超过12 亿kW,低谷电将超过12亿kWh。
风电和光伏电都是不连续的电源，需要解决电 风电和光伏电都是不连续的电源， 能的储能问题。 能的储能问题。 BEV成为分布式储能系统 储能效率可达90%, 成为分布式储能系统， BEV成为分布式储能系统，储能效率可达90%, 远高于抽水蓄能电站的效率(70%) (70%)。 远高于抽水蓄能电站的效率(70%)。
抓主要矛盾和主要矛盾方面
• 电动汽车pk其它节能与新能源车; 电动汽车pk其它节能与新能源车; pk其它节能与新能源车 • 纯电动汽车pk其它电动汽车。 纯电动汽车pk其它电动汽车。 pk其它电动汽车 • BEV-既不用油，又零排放,将带来能 BEV- 不用油， 零排放,将带来能 源革命(改变了能源结构) 源革命(改变了能源结构)和汽车产 业革命。 业革命。 • BEV 我国的战略选择。我国难得的 BEV—我国的战略选择 我国的战略选择。 发展机遇