电动汽车动力电池技术详解

   电气传播        

电池电动车 (BEVs或 EVs), 混合动力车和插电式混合动力车 (PHEVs)都使用储存在电池组中的电力 (之所以这么叫是因为数百个独立的电池单元被包装成模块或口袋)来为电动马达供电。


然而,电动汽车的电池类型有好几种,电动汽车使用的电池远比用于给电视遥控器供电的双A电池要复杂。

电动汽车动力电池技术详解

通常情况下,最常见的电动汽车电池是锂离子电池--特斯拉汽车电池就是锂离子电池--它们是可充电的,设计有很高的千瓦时(kWh)容量,并且具有很高的功率重量比,以及比能量和能量密度。


电动汽车中使用的电池类型


锂离子电池


锂离子汽车电池是当前电动汽车的行业规范,但始终都在研究和开发卓越的技术,因此不一定能长期保证其作为电动汽车的首选电池。


在汽车用锂电池出现之前,该技术主要是设计用于笔记本电脑和移动电话等消费电子产品的。


由于其高能量密度和长循环寿命,锂离子汽车电池已成为电动汽车电池类型的领导者。


锂离子电池由碳和高反应性锂制成,可以存储大量能量。


锂离子电池对温度相对敏感,因此无论外部环境温度如何,电池组均经过调节以保持最佳工作温度。


如果您想知道大多数主要的电动汽车制造商在其电动汽车中使用哪种电池,那就是这种电池(例如,日产Leaf电池类型和Tesla Model 3电池类型均为锂离子电池)。

电动汽车动力电池技术详解

镍氢电池(NiMH)


这种类型的电动汽车电池通常用于混合动力汽车-既有电动机又有内燃机的汽车-例如Toyota RAV4 PHEV。


镍金属氢化物电池使用氢来存储能量,而镍和另一种金属(例如钛)则对氢离子保持封闭。


NiMH电池目前比锂离子电池便宜,但它们又更大又更重,这可能会对汽车的性能产生不利影响。


它们还能够保持与锂离子电池相同的能量,但是后者可以更快的速度充电和放电。


研究表明,它们在16万公里的行驶里程和十多年的行驶时间后仍可长期使用,但仍会运转,但在天气转冷时,它们的确也会出现效率低下,自放电率高和性能低下的问题。


铅酸蓄电池


EV电池类型多种多样,包括老式铅酸电池。


它们的受欢迎程度源于其高功率,价格便宜,安全可靠的特点,但同时也存在一些显着的缺点:在寒冷的天气中表现不佳,寿命短,比能量低是三大优点。


铅酸电池的存储容量会随着温度的降低而降低,而在电动汽车中驱动加热线圈使用的转向功率可将效率和续航里程降低40%。


氯化钠镍电池


也被称为ZEBRA(非洲非常规电池研究计划)电池,在电动汽车中使用较少。


ZEBRA是一种可充电熔融盐电池,它使用常见的材料,例如镍金属以及常规食盐中的钠和氯化物。


它们可持续进行数千次充电循环,但是其中的电解质需要加热至270摄氏度,这会造成能量浪费,并带来长期电荷存储方面的问题。


什么是电动汽车的新型电池?


随着研究人员和开发人员不断完善电动汽车电池技术,正在研发许多新的EV电池变体。


磷酸锂钒电池(LVP)是一种建议的锂离子电池,它在阴极中使用磷酸钒,从而使电池更安全,寿命更长。

电动汽车动力电池技术详解

锂空气电池理论上可以使电化学电池具有尽可能高的比能,但是在将其商业化之前,电解质开发的重大进展将是必需的。


锂硫电池由于其较高的能量密度和降低的成本,有望在一天之内取代锂离子电池,尽管目前导致电池寿命低的问题已被广泛采用。


锂离子电池也有一天可能会被铝离子电池取代,因为事实是它们可以低成本生产并且其储能能力高于其他金属基电池。


固态电池是用固态电极或固态电解质(例如陶瓷或固态聚合物)代替锂离子电池中的液体的固态电池。它们具有较高的能量密度并且更安全,但是目前它们也非常昂贵。


它们确实可以提供更快的充电和更长的循环寿命,但是,作为锂离子电池的潜在替代品,它们的开发仍在继续。

电动汽车动力电池技术详解

电动汽车电池可持续使用多长时间?


我们已经回答了“电动汽车电池是由什么制成的”这个问题,但是电池寿命又如何呢?


这是一个棘手的问题,因为您使用电动汽车的频率,充电的频率以及用于充电的动力都会影响电池的整体寿命。简而言之,有大量的变量。


然而,电池寿命的合理预测是10到20年,这对非电动汽车中电池的预期寿命有相当大的提高。


大多数汽车制造商对EV电池提供5至8年的保修,因此将预测放在更保守的范围内可能会相对于电池的预期寿命提供更现实的答案。


最新评论(0)条评论
不吐不快,我来说两句

还没有人评论哦,抢沙发吧~

相关新闻推荐