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文档简介

1、很多汽车 随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大,越来越多的新能源汽车走进大众的视野。加品牌强势进军新能源汽车领域, 使得新能源汽车技术不断成熟、供消费者选择的车型也越来越多, 换车的第越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点,一选择。“新能源汽车,得电池者得天下”。动力电池技术成了关乎一台新能源新能源汽车江湖有句话:汽车汽车性能的关键, 因此本期文章, 知科君为大家普及一下新能源电动汽车最重要的核心部件 -动力电池首先我们了解下电池,总称为化学电池,现阶段我们将总类的化学电池可以分为;号碱性电池;一次电池,也称干电池,即不能够再充电的电池,如生活中常用的

2、5 二次电池,即可充电的电池,这也是汽车动力电池最基本的要求;;燃料电池,指正负极本身不含活性物质,活性材料连续不断从外部加入,如氢燃料电池化学电池一次电池二次电池(新能源电动汽车主要发展方向)燃料电池对于新能源汽车动力电池, 我们主要关注化学电池中的二次电池和燃料电池,也就是有两条技术路线。 一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池,目前发展迅速可谓“炙手可热” ;另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池,氢燃料电池, 目前与二次电池比起来, 有一个很大的优势, 就是可以在很快时间(五分钟左右) 给电池加满燃料, 而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气, 而最终产生

3、水分, 也没有废旧电池回收的问题, 可以说是真正的新能源汽车,但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用、以及最重要的安全、储存等方面因素,目前发展还是很大的瓶颈, 不如二次电池发展的成 熟。在二次电池中, 就目前锂电池无论在能量密度,循环寿命和环保性能上都具有很大的优势,因此很多车企纷纷押宝动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键,是目前动力电池的首选,钴酸在新能源电池领域。 目前市面上主流的新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元锂()等几大门类。今天知科君就带大家从目前市场上动力电池的主哪种才是适合去研究研究关于动力电池中的各种门道,看看这

4、些电池都有什么优缺点!流技术路线。咱们家用的电池类型。二次电池铅酸电池镍氢电池锂电池钴酸锂锰酸锂磷酸铁锂三元锂()铅酸电池优点:成本低、低温性较好,价比高不足:能量密度低、比功率低、寿命特别短、体积大、安全性差作为比较成熟的技术,因其成本较低,而且能够高倍率放电,性价比高、依然是可供大批量生产的用电池、如电动自行车、摩托车、低速电动车及老年代步车。 但是铅酸电池的比能量、 比功率和因此以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及较高的续航里程、能量密度及使用寿命都很低,一般只能用于低速车的使用。铅酸图片镍氢电池优点:价格低廉、技术成熟、寿命耐用性长缺点:能量密度低体积大、电压低、有电池记忆效应但

5、是由于其长期被目前最为成功的丰田独爱的镍氢电池虽然现阶段已经退出主流动力电池行列,年90 丰田普锐斯所采用,因此在动力电池领域依旧占有一定的地位。这种电池自上世纪- 混动车型这其中最具代表性的当属丰田普锐斯家并且被当时诸多的日系混动车型所采用。代后逐渐发展开来,族。在最新一代的普锐斯车型上,丰田为消费者提供了两款电池可供选择, 其中是目前最为常见的, 究竟是什么原因让丰田把持而另一款则是丰田自第一代普锐斯车型诞生以来就一直坚守的镍氢电池。着镍氢电池久久不愿放弃呢? 约为大,距并不差与电为 ,听量但就能密度 来看上去颇落 伍的镍氢池其实普通锂电 池,因此在需求电压一定的情况下,镍,但由于电池单体

6、电压仅为,仅为锂电池的70-100Wh/kg1/3除了丰田等少数厂家依旧坚守镍氢电池阵营之外,氢电池组的体积要比锂电池大不少。因此在现阶段,其他厂商无一例外的都倒向了锂离子电池阵营。目前国产的卡罗拉双擎与雷凌双擎同样采用的是镍氢电池组超那么为何丰田还会固执己见的坚守镍氢电池的阵营呢?这就不得不说到镍氢电池最大的优势:强的耐用性!曾经美国着名的汽车媒体 消费者报告对一台使用了十年后的第一代普锐斯进行了对比测试,年行10 比较新车时的数据对比结果为: 测试结果显示, 采用镍氢电池的第一代普锐斯车型在经过了无论是在油耗性能还是在动力性能都保持在同一水平,万公里之后,驶33 将其与新车时的数据对比,说

7、明混动系统和镍氢电池组仍然工作正常。万公里之后,这辆第一代普锐斯其镍氢电池组从未发生过问题,此外,即便在使用十年跑了 33 一向严人们十年前所质疑因电池容量衰减将大幅影响油耗和动力性能的情况也没有出现。由此看来,谨保守的日本人对于镍氢电池的钟爱确实有其独到的原因。 镍氢动力电池刚刚进入虽然性能好于铅酸电池,但含有重金属, 使用遗弃后对环境会造成污染。 现有混合动力是目前汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、成熟期,规模化的电池体系,的市场份额为镍氢动力电池,商业化的代表是的普锐斯。目前全球主要的汽车动力电池厂99% 电池的市场份额,目动力车用镍氢电池85% HybridSanyoPEVE

8、和 ,PEVE 占据全球 商主要有日本的等 Insight,Civic ,以及的 EsTIma和 Alphard、Prius 前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的均采用的镍氢动力电池组。PEVE 丰田图片优点:此类型电池生产技术成熟, 电池结构稳定,比能量高不足:成本非常高、高温状态下的稳定性差作为纯电动车领域的全球领导者,诞生自美国硅谷的特斯拉汽车凭借犀利的外形、 秒的百公里加公里的续航能力,让大家对于电动车的看法有了颠覆性的改观,并且迅速成400 速时间、以及超过特斯拉能够一除了强悍的电动机以及出色的电源管理技术之外,为挑战传统燃油车的一大代表车型。炮而红的原因与其采用来自松下的钴酸不无关

9、系。5 钴酸池,早期的特斯拉MODEL S车型使用的是日本松下18650其单个大小略大于我们常见的组成的电池组同样能够释放出号干电池,但就是这样看似其貌不扬的电池,经过几千颗的相互并联,了惊人的能量这种电池我们并不陌生,像笔记本电脑等电子数码设备使用的都是这种类型的电池,相比于其电池为代表的钴酸锂电池的优点是技术颇为成熟,比能量高(参与电极18650它电池类型,以松下反应的单位质量的电极材料放出电能的大小),此外,这类电池放电电流大,充电速度高,非常适合特斯拉这样以高性能为取向的电动车。容量的,整齐排列组合形成3100mAh为了尽可能提高电池的能量密度,特斯拉将这些单颗颗8142 一个个小的“

10、电池盒”单元,再将这些单元进一步拼接构成一整块的动力电池组。最终总计公从而保证了特斯拉18650电池组合成的电池组拥有超过 85kWh的总容量, MODEL S超过 400里的续航能力。斯拉这种高密度的电池组合方式虽然带来了可观的电池总容量,但是钴酸锂电池热稳定性差,为此这样就对电池的散热与安全性提出了更高的要求,再加上将集成电池板平铺于车辆的底盘位置, 特斯拉不得不设计出了复杂的电池保护程序以及独特的液冷散热系统来保证这套电池组的正常运作。当然最明显的则是无形中推升了车对车辆的续航里程有一定的影响,这一方面不仅加大了车身质量,从最新的特斯拉所有车型开始采用三元锂辆的制造成本,因此特斯拉卖出这

11、样的售价也是有原因的,电池也可以看出来,由于其循环寿命和安全性都较低,事实证明其并不太适用作为汽车动力电池。18650图片特斯拉锰酸, 优点:成本低、低温性能好不足:能量密度不高、安全性一般、寿命短成本低、好的正极材料,但是其材料本身并不太稳定,容易分解产生气体, 因此多用于和其它材寿命相对短,高温性能较差、料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀, 是和日本电气股份有限公司主要用于大中型号电芯。该电池最先由电池企业提出,这个来头可不小,球(NEC )的合资。锰酸锂代表车型是为早期聆风, 没错就是大名鼎鼎的日产聆风,自年全 2010 由于相第一毫,是了计销上市之后,累 量

12、已经超过 30 万辆纯电动汽车界无争议的世界。比较钴、镍等稀有元素,锰元素储量丰富,因此其价格低,能量密度中等,安全性也一般,具有所谓其逐步被新的技术所替的较好综合性能。所谓成也萧何败也萧何, 也是正因为这种不温不火的特性,代,聆风也慢慢转向三元锂电池,今年北京国际车展新新聆风也将闪亮登场,让我们拭目以待。磷酸铁池优点:热稳定性佳、安全、成本较低、循环寿命长缺点:能量密度低、怕低温比亚迪。这家以做手机锂电池起家,说到这,我们一定不得不说目前国内最具规模的新能源车企- 磷酸铁锂电现如今已经成长为涵盖电池制造、传统与新能源汽车生产制造的综合大型企业。这其中,池就是其最核心的产品,并且装备于比亚迪旗

13、下的绝大多数车型上。它的放电效率较高,价格也相比其他锂电磷酸铁锂电池用磷酸铁锂(LiFePO4) 材料作电池正极,成功为比亚迪打开了国内电动车市场,其投入深池更有优势。早年间,搭载比亚迪“铁电池”的E6 电动车也是大获成功。圳出租车市场运营的比亚迪E6 比亚迪所采用的这类磷酸铁锂电池相比早期作为全球最先实现磷酸铁锂电池产业化的车企之一,但其热稳定性是目前中最好的,虽然在能量密度上并未有太大差别,当电池温度处于 500-600的,高温时,其内部化学成分才开始分解,并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或爆炸, 而相比上面所说的时就内部化学成分就已处于不稳定状态),显然,磷酸铁锂电池的安全性要更高 180

14、-250 松下( 一筹。除了安全性更高之外,磷酸铁锂电池的使用寿命也有一定的优势。 从深圳出租市场投入运营的比电动出租车累计总行驶里程已经突破 E6 台年开始运营的 E6 使用效果上看,这些自 2010850亚迪万公里,至今这些车辆仍然运行良好,这也说明了磷酸铁锂 673 亿公里,其中单车最高行驶里程超E6 电池的可靠性。这样成绩也让比亚迪成为我国电动出租车市场保有量最大的车型。不过除了热稳定性这一突出的优势之外, 磷酸铁锂电池的能量密度较以及钴酸锂电池仍有不小的差距,同样的电池容量, 磷酸铁锂电池的重量更重、体积也更大, 这也导致采用该电池类型的车辆续 时,充电航里程表现一般。 当然,磷酸铁

15、锂电池最大的痛点在于低温下的充电问题,当温度低于-5 效率较低,不适合北方新能源汽车车主在冬天的充电需求,这也成为比亚迪目前最新的混动车型唐100 、秦暂时改用三元锂电池的重要原因。目前主要运用于商用物流车及城市公交车大客车。100 () 优点:能量密度高、循环寿命长、不惧低温不足:高温下稳定性不足,最后是目前使用最为广泛的, 也是国内装车量最大的一类电池,作为冉冉升起的新星, 能量密度可达最高,但高温性相对较差,但对对于续航里程有要求的纯电动汽车,其前景更广,是目前动力电21700 , MODEL 3即采用松下的 最新发布的且适合北方的天气,池主流方向,低温时电池更加稳定。)圆柱形的电池。型

16、的三元( NCA 这类电池顾名思义是指电池是指正极材料中,除了锂外,还有镍钴锰,或者镍钴铝三种金属。 相比磷酸铁锂和, 三元池的综合表现更为平均,能量密度不低,体积比能量也较高,而且价格也相对合理些因而被越来越多的新能源汽车厂家所采用。循环寿命三元锂电池作为近两年涌现出的一种新产品其特点在于其优点在于它具有能量密度高、 此外更重要的原因则是随着产能的提长、利于整车轻量化等优点对于提升车辆续航里程有很大帮助。正因为这些原因导致国内车企乘用车纷纷转向升,三元锂电池的价格也进一步降低,密度不断提高, 两款就放弃了磷酸铁锂路线,换用使用三元锂电池, 例如北汽新能源的国民神车EX360EV200和 了三元锂电池。,并 800J/g ,放热能量超过要说三元锂电池的缺点的话,那就是三元材料的脱氧温度是200 且无法通过针

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