第2版前言
我
国新能源汽车行业发展迅猛,动力电池作为核心技术和关键部件,在最近几年更是发生了巨大的变化。全球动力电池市场需求将持续增长,预计中国仍然会是全球最大的新能源汽车市场,2020年新能源汽车产量约210万辆,对应的电池需求量为110GW·h,产值规模达1100亿元。技术路线方面,磷酸铁锂、三元电池分别占据商用车和乘用车的应用主流,固态电池和燃料电池也日益引起重视。
根据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》,为了达到“支撑新能源汽车的发展,持续提升电池单体能量密度和降低单体成本”的目标,路线图提出,到2020年,纯电动汽车动力电池系统能量密度达到250W·h/kg,电池系统成本降至1元/(W·h)。可以预见,未来几年将是中国动力电池技术及产业迎来快速发展和变革的时期,高职新能源汽车技术教学理应紧跟时代,不断充实和革新内容。
本教材出版以来已重印多次,被国内多所高职院校用作新能源汽车技术及相关专业教材,获得了较好的评价。为适应两年多来动力电池技术的快速发展,此次修订在保留原有体系的基础上,对教材内容进行了较大的更新和调整。主要改动如下: 增加了动力电池技术发展及市场现状的介绍; 锂离子动力电池章节扩充了三元电池和固态电池的知识; 其他电池与储能装置章节扩充了燃料电池的知识; 充电及电池维护两个章节调整了案例车型; 此外基础知识、电池测试和电池管理部分也作了部分调整。
参加修订的人员有:于湛(第1章1.1、1.2节)、朱亮红(第1章1.3、1.4节,第3章3.1节)、张凯(第2、4~6章)、李健平(第3章3.2、3.3节)、张永波(第7章)、李正国(第8章),全书由张凯主编并统稿,李正国任副主编。
此次修订参考了大量的书籍、文献和资料,在此谨向作者表示感谢。同时,教材再版过程获得了清华大学出版社的大力支持,以及董铸荣、曹家喆、贺萍、潘浩、胡林林、陈典荣、刘晓瑾、徐鑫培的帮助,在此表示感谢。
限于编者水平和时间,疏漏之处在所难免,敬请读者批评指正。
编者
2019年8月于深圳
第1版前言
国家“十五”“863”计划电动汽车重大科技专项确立了以燃料电池电动汽车、混合动力电动汽车和纯电动汽车为“三纵”,以多能源动力总成、驱动电池和动力电池为“三横”的“三纵三横”研发布局,电动汽车关键零部件核心技术取得突破。产业化方面,经过多年的示范应用和政策支持,市场对电动汽车表现出极大的认可。根据中国汽车工业协会(以下简称中汽协)最新统计数据,我国2016年新能源汽车生产51.7万辆,销售50.7万辆,比上年同期分别增长51.7%和53%,已连续两年产销量位居全球第一。近几年新能源汽车产业发展势头迅猛,然而我国相应的专业教育并没有跟上,未来新能源汽车领域的人才缺口巨大。
在电动汽车领域,虽然关于电池技术的教材、专著并不少,但是绝大多数都侧重于电池的原理,其中以电化学相关知识为主。以应用为目的尤其是为新能源汽车(这里主要指纯电动汽车)而编写的教材并不多,无法满足相关专业学生对电动汽车动力电池知识学习的需求。鉴于此,编者在近几年讲授“电动汽车应用技术”“新能源汽车概论”“动力电池管理与维护”等课程的同时,整理讲义并编写了本书。在编写过程中注意把握电动汽车动力电池的发展趋势,引入动力电池最新的知识和最新应用,从结构和基本原理出发,介绍电池技术的发展历史、重要参数、设备测试等基础知识,重点讲解目前应用最广泛的锂离子动力电池(包含三元电池),同时兼顾铅酸电池、镍氢电池、燃料电池、锌空气电池、太阳能电池、超高速飞轮电池、超级电容等其他类型动力电池和储能装置。在电池章节,对其电化学原理点到为止,重点介绍其使用特性和应用情况。同时对动力电池管理系统、充电设施及动力电池维护技术也进行了较详细的介绍。全书整体叙述深入浅出,对动力电池作了相对详细、全面和较为深入的介绍和分析。
本书共8章,可大体上分为3部分: 第1~3章是动力电池的总体介绍,主要包括动力电池的发展历程、工作原理、基本参数、充电方法、特性测试等; 第4~7章是主体,包括8种主要电池和储能装置的基本原理、性能特点、应用情况以及电池的管理和充电问题; 第8章为应用部分,简要讲述了动力电池和充电设施的保养与故障诊断。
本书可作为应用型本科及高职车辆工程、新能源汽车技术、汽车电子技术等相关专业的教材,也可供从事新能源汽车产品研发、生产和管理等方面工作的工程技术人员参考。
参加编写的人员有: 于湛(第1章)、张凯(第2、4~7章)、李正国(第3、8章)。全书由张凯担任主编并统稿,李正国担任副主编。
在本书的编写过程中查阅了大量的书籍、文献和资料,引用了其中一些技术资料和图表,在此谨向作者表示感谢。同时,在讨论教材体系结构安排和收集资料时,得到了董铸荣、曹家喆、徐艳民、徐卓胜、朱小春、何军的支持,在此表示感谢。
限于编者水平,疏漏之处在所难免,恳请读者不吝赐教。
编者
2017年5月