新能源汽车各种电池详细解释
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新能源汽车用的什么电池新能源汽车使用的主要电池类型有锂离子电池、固态电池、钠离子电池和氢燃料电池等。
以下为详细介绍。
1. 锂离子电池是目前新能源汽车中最常用的电池类型。
它具有高能量密度、长循环寿命、较小的自放电率、低维护成本等优点。
锂离子电池由正极、负极、电解液和隔膜组成,正极一般由锂亚酸盐(如LiCoO2)构成。
随着技术的不断进步,锂离子电池的能量密度和循环寿命得到提升,使得新能源汽车的续航里程得到大幅度提升。
2. 固态电池是一种新型的电池技术,它使用固态电解质代替传统的液态电解质。
固态电池具有更高的能量密度、更高的安全性和更广泛的工作温度范围。
由于采用固态电解质,固态电池不会出现液态电解质泄漏的问题,大大提高了安全性。
此外,固态电池的热稳定性也更好,能够在更高的温度下工作。
然而,目前固态电池的生产成本较高,制造工艺尚未成熟,还需要进一步的研发和改进。
3. 钠离子电池是一种相对较新的电池技术,目前正在新能源汽车领域得到关注。
与锂离子电池相比,钠离子电池具有较低的材料成本和较高的电池容量。
钠离子电池使用钠离子作为电荷载体,电池内部的搬运离子更大且更平衡,能够实现更高的能量密度。
此外,钠离子电池的正负极材料更丰富,有助于减少对稀有材料的依赖。
然而,钠离子电池的循环寿命尚不如锂离子电池,并且技术上也面临一些挑战,如电解液的开发和电极材料的稳定性。
4. 氢燃料电池是一种利用氢气和氧气进行电化学反应生成电能的电池。
它的优点是能量密度高、充电速度快、续航里程长,并且只产生水蒸气作为尾气排放。
然而,氢燃料电池技术的推广面临着氢能源的产生、存储和配送等方面的挑战。
氢气的生产需要耗费能源,而且氢气的存储和配送需要解决安全性和成本等问题。
总的来说,新能源汽车使用的电池类型主要包括锂离子电池、固态电池、钠离子电池和氢燃料电池等。
各种电池类型都有各自的优势和挑战,随着技术的不断进步和创新,电池技术将得到进一步的改进和发展,为新能源汽车的发展提供更好的支持。
新能源动力电池分类新能源动力电池是指可以满足电动汽车和混合动力汽车等新能源汽车的动力需求的电池,也是新能源汽车的核心部件之一。
根据不同的化学反应原理和组成材料,新能源动力电池可分为六大类。
1.铅酸蓄电池铅酸蓄电池作为最早的动力电池之一,以其简单的制造工艺和低廉的价格被广泛应用于汽车、摩托车等领域。
但是,铅酸蓄电池具有储能量较低、充电时间长、电池比能量低等缺点,无法满足现代新能源汽车的要求。
2.镍镉电池镍镉电池以其高充电效率、高放电效率、充电时间短等优点被广泛应用于一些大型交通工具上,如地铁、电车等。
但是,镍镉电池存在比较严重的记忆效应、价格昂贵、自放电速度大等缺陷,已被逐渐淘汰。
3.镍氢电池镍氢电池是一种高效储能、环保节能的动力电池,以其具有低自放电率、较高的循环寿命以及相对较高的比能量等优点,成为中小型混合动力汽车与全电动汽车的首选动力电池,而且电池成本较低、充电时间短。
4.锂离子电池锂离子电池因为其具有轻量化,比能量较高,充电时间短、充电效率高,寿命长等优点而被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车等领域。
现在绝大部分的新能源汽车都使用锂离子电池,它逐渐成为主流的动力电池。
5.钠离子电池钠离子电池因为其成本低,环保性好,同时在捧场储能领域中表现突出而被业内人士看好。
但是,钠离子电池的循环寿命较短,体积较大等缺点,导致目前应用范围相对较窄,需要进一步提高技术水平。
6.硫酸铁锂电池硫酸铁锂电池以其具有较高的安全性、成本低、寿命较长等优点被广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。
硫酸铁锂电池是一种相对成熟稳定的电池技术,但硫酸铁锂电池的比能量较低,还有待于进一步提高。
总的来说,新能源动力电池从发展历程上看,已经发展了好几十年,经过了长时间的积累和提高。
从化学反应原理和组成材料的角度上看,新能源动力电池种类虽多,但在新能源汽车应用上,锂离子电池逐渐成为主流。
未来,随着技术的不断提高和新能源汽车市场的不断扩大,动力电池的种类也将更加丰富和多样化。
各种电池的特点及其优点各种电池的特点及其优点电池三大分类汽车所使用的电池主要分为三大类,即为化学电池、物理电池以及生物电池,分别为:化学电池,化学电池是利用物质的化学反应发电的电池系统,其中主要分为原电池、蓄电池以及燃料电池和储备电池四种。
1、原电池,其实就是一次性电池,是指电池放点后不能用一般的充电方法使活性物质复原而继续使用的电池,如锌-二氧化锰干电池、锂锰电池、锌空气电池以及一次锌银电池等都是此类一次性电池。
新能源技术的心脏汽车电池技术介绍原电池工作原理2、蓄电池,又称二次电池,是指电池在放电后可以通过充电的方法是活性物质复原而继续使用的电池,其实也就是我们目前最常见的充电电池,比如铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池等等。
新能源技术的心脏汽车电池技术介绍蓄电池是目前汽车上最常见的一种电池3、燃料电池,燃料电池又称联系电池,是指参加反映的活性物质从电池外部连续不断的输入电池,或者可以说其实燃料电池就是一个发电站,比如质子交换膜燃料电池、碱性染料电池、磷酸燃料电池等等。
未来动力平行开发奔驰新能源动力介绍4、储备电池,这种电池是指电池正负极与电解质在储存期间不直接接触,使用前注入电解溶液使正负极接触,此后电池进入待放电状态,如镁电池、热电池等等。
新能源技术的心脏汽车电池技术介绍储备电池物理电池,物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池,如太阳能电池、超级电容器以及飞轮电池等。
新能源技术的心脏汽车电池技术介绍太阳能电池生物电池,生物电池是利用生物化学反应发电的电池,如微生物电池。
酶电池以及生物太阳电池等等。
新能源技术的心脏汽车电池技术介绍微生物电池工作原理新能源车对于电池系统的要求就像对于内燃机车对于发动机的各种要求,新能源车对于电池组也有着苛刻的要求,而这几项对于电池组的要求则直接关系到了新能源车在电动驱动方面的效能等问题:1、比能量,为了提高电驱动的续航里程,要求汽车上动力电池需要最大限度的存储能量,但其前提是不能过多的增加车体自重、占用空间,所以需要电池组需要有很高的比能量。
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。
很多汽车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,加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点,越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择.新能源汽车江湖有句话:“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—-—汽车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;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5号碱性电池;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;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,是目前动力电池的首选,动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键,因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。
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、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元锂(镍钴锰酸锂)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流技术路线。
新能源汽车电池参数解读
电动汽车已经成为全球汽车市场的热门话题之一,而电动汽车的核心组
成部分之一就是电池。
新能源汽车电池的参数是衡量其性能和稳定性的重要
指标。
下面我将对新能源汽车电池的参数进行解读。
首先是电池容量。
电池容量是指电池能够存储的电能量,通常以单位安
时(Ah)来表示。
较大的电池容量意味着电池能够提供更长的续航里程,但也会增加电池的体积和重量。
其次是电池电压。
电池电压是指电池正负极之间的电压差,通常以单位
伏特(V)来表示。
较高的电池电压可以提供更高的动力输出,但也需要相
应的电动机和控制系统来匹配。
第三是电池充放电效率。
电池充放电效率是指电池在充电和放电过程中
的能量损失情况,通常以百分比(%)来表示。
较高的电池充放电效率意味
着电池能够更高效地转化电能,减少能量损失,提高续航里程。
最后是电池寿命。
电池寿命是指电池在正常使用条件下的使用寿命,通
常以循环次数或使用年限来衡量。
较长的电池寿命可以延长电池的使用寿命,减少更换电池的频率和成本。
总的来说,新能源汽车电池的参数对于用户选择电动汽车至关重要。
通
过了解电池容量、电压、充放电效率和寿命等参数,可以更好地评估和比较
不同电动汽车的性能和可靠性。
同时,随着电池技术的不断改进和创新,电
动汽车的性能和续航里程也将不断提升。
动力电池的分类一、概述动力电池作为电动汽车的重要组成部分,直接影响着电动汽车的性能和使用体验。
根据电池的不同特点和用途,动力电池可以分为多种不同类型,本文将对这些类型进行详细介绍和比较。
二、锂离子电池2.1 锂铁磷酸电池(LFP)锂铁磷酸电池是一种较为成熟和安全的锂离子电池,具有较高的安全性和长寿命。
它的正极材料是磷酸铁锂,电池具有高温稳定性和较高的充放电效率。
然而,LFP电池的能量密度相对较低,限制了其在纯电动汽车领域的应用。
2.2 锂钴酸电池(LCO)锂钴酸电池具有较高的能量密度和额定电压,使其在电动汽车领域得到广泛应用。
然而,锂钴酸电池存在着较高的成本和较低的循环寿命等问题,同时还具有一定的安全风险,可能存在过热和起火的风险。
2.3 锂镍锰酸电池(NMC)锂镍锰酸电池是目前电动汽车领域应用最广泛的一种动力电池。
它具有较高的能量密度、较长的循环寿命和较低的自放电率。
NMC电池的正极由镍、锰和钴的混合物组成,不同比例的元素可以调节电池的性能。
然而,NMC电池的安全性仍然是一个问题,特别是在放电过程中容易过热。
三、磷酸铁锂电池(LiFePO4)磷酸铁锂电池是一种新兴的动力电池技术,具有良好的安全性、循环寿命和稳定性。
它的正极材料是磷酸铁锂,具有良好的热稳定性和长寿命。
相较于其他类型的锂离子电池,磷酸铁锂电池的能量密度相对较低,体积较大,但在一些特殊的应用场景,如混合动力汽车和储能系统中,仍然有一定的市场需求。
四、聚合物锂离子电池(Li-poly)聚合物锂离子电池是一种较为新颖和前沿的动力电池技术。
它采用了固态聚合物作为电解质,相较于传统液态电解质,聚合物电池具有更高的安全性和稳定性。
此外,聚合物锂离子电池还具有较高的能量密度和灵活的尺寸设计。
然而,目前聚合物电池的循环寿命和成本等问题还需要进一步解决。
五、其他类型电池除了上述主流的动力电池类型,还有一些其他类型的电池也在电动汽车领域有所应用,如燃料电池和钠硫电池等。
新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,包括电驱动,电池,电控。
下面详细讲解一下三电基础知识:一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。
电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。
正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。
动力电池是非常“年轻”的产品, 1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池,它是现代电动汽车架构雏形,从铅酸电池到日系混动的镍氢电池,再到现在流行的锂电池,也才20多年。
从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看,32款车型采用了17家企业的电池,其中16家是电池厂商,另外一家是长安新能源的,这说明其它乘用车的动力电池直接外购,包括电芯、电池组与电池管理系统等。
大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力跨国车企,虽然没有自己的电芯,但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统,这是为了加强动力电池的核心竞争力。
与大多自主品牌的差别是,即使不采用这家的电芯,它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组,核心技术还是掌握在自己手里。
但是我们更关心的是动力电池,也是就新能源汽车中的能量来源,目前动力电池中,镍氢电池面临淘汰,铅酸电池全凭保有量在支撑,故目前以锂电池最为主要。
(如下图)先介绍几个重要概念能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢?(如下图)下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。
从表中可以看出,四类电池各有优劣。
那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢?哪种电池又将是未来的主流呢?数码电子产品对锂电池安全性要求不高,钴酸锂电池最合适3C领域,特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力,但是同时其安全性能要打些折扣。
锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率,虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂,但其他综合性能相当出色。
新能源汽车电池基本知识电池(battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。
随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。
如太阳能电池。
电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。
电池原理在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进行。
负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成,如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。
正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成,如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物,氧或空气,卤素及其盐类,含氧酸及其盐类等。
电解质则是具有良好离子导电性的材料,如酸、碱、盐的水溶液,有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。
当外电路断开时,两极之间虽然有电位差(开路电压),但没有电流,存储在电池中的化学能并不转换为电能。
当外电路闭合时,在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。
同时在电池内部,由于电解质中不存在自由电子,电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应,以及反应物和反应产物的物质迁移。
电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。
因此,电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。
充电时,电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反;电极反应必须是可逆的,才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。
因此,电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。
G为吉布斯反应自由能增量(焦);F为法拉第常数=96500库=26.8安·小时;n为电池反应的当量数。
这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式,也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。
实际上,当电流流过电极时,电极电势都要偏离热力学平衡的电极电势,这种现象称为极化。
电流密度(单位电极面积上通过的电流)越大,极化越严重。
极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。
新能源汽车电池分类及特点随着环保意识的增强和能源消耗问题的日益凸显,新能源汽车成为了未来汽车市场的发展方向。
而新能源汽车的核心技术之一便是电池技术。
目前,新能源汽车电池主要有锂离子电池、钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池和固态电池等多种类型。
每种电池都有其特点和适用场景,下面将对这些电池分类及特点进行详细解释。
1. 锂离子电池锂离子电池是目前新能源汽车中最常用的电池类型。
它具有能量密度高、自放电率低、循环寿命长等特点。
锂离子电池的正极材料一般采用钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂等,负极材料则采用石墨。
锂离子电池的能量密度较高,能够提供较长的续航里程,但同时也存在安全性和成本等问题。
2. 钴酸锂电池钴酸锂电池是一种高能量密度的电池,具有较高的工作电压和较好的循环寿命。
它的正极材料为钴酸锂,负极材料为石墨。
钴酸锂电池的优点是能量密度高,能够提供较长的续航里程,但缺点是成本较高且存在安全隐患。
3. 磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池是一种安全性较高的电池,具有循环寿命长、自放电率低等特点。
它的正极材料为磷酸铁锂,负极材料为石墨。
磷酸铁锂电池相比于其他类型的电池更加稳定,能够有效降低火灾和爆炸的风险。
但相对而言,磷酸铁锂电池的能量密度较低,续航里程相对较短。
4. 镍氢电池镍氢电池是一种环保型电池,具有较高的循环寿命和较好的低温性能。
它的正极材料为氢化镍合金,负极材料为氢化钛合金。
镍氢电池的优点是能够在低温环境下保持较好的性能,同时镍氢电池也相对较安全。
但镍氢电池的能量密度较低,续航里程相对较短。
5. 固态电池固态电池是一种新型电池技术,目前还处于研发阶段。
与传统电池不同,固态电池将液态电解质替换为固态电解质,具有更高的能量密度和更好的安全性能。
固态电池的研发有望解决锂离子电池存在的安全隐患和循环寿命问题,提供更长的续航里程。
总的来说,新能源汽车电池的分类及特点主要有锂离子电池的能量密度高、自放电率低,钴酸锂电池的高能量密度和较好的循环寿命,磷酸铁锂电池的安全性高,镍氢电池的低温性能好,以及固态电池具有更高的能量密度和安全性能等。
电车电池的分类
电车电池可以分为以下几类:
1. 铅酸电池(Lead-acid battery):铅酸电池是最早被应用于
电动车的电池类型。
它们通常较廉价,但体积大且重量较重。
铅酸电池有更高的自放电率,并且相对较低的能量密度和循环寿命。
2. 镍氢电池(Nickel-metal hydride battery,简称NiMH):镍
氢电池是一种较新的电动车电池技术,它们具有较高的能量密度和循环寿命,相对于铅酸电池而言储能更多,且对环境的影响较小。
然而,镍氢电池仍然比锂离子电池的能力和性能较低。
3. 锂离子电池(Lithium-ion battery,简称Li-ion):锂离子电
池是当前最常用的电动车电池技术,它们具有高能量密度、较高的循环寿命和较低的自放电率。
锂离子电池在电动汽车和混合动力车中广泛应用,且具有较好的性能和可靠性。
其中一种较常见的锂离子电池是锂铁磷酸盐电池(LiFePO4 battery),
其具有更高的安全性和稳定性。
4. 磷酸铁锂电池(Lithium iron phosphate battery,简称
LiFePO4):磷酸铁锂电池是一种锂离子电池,与传统锂离子
电池相比,磷酸铁锂电池具有更高的热稳定性、安全性和寿命。
它们广泛应用于电动汽车、混合动力车和储能系统。
除了以上常见的电池类型外,还有其他一些不太常见的电动车
电池技术,如锌-空气电池、燃料电池等。
这些技术仍处于研究和开发阶段,尚未在大规模商业化应用中见到。
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。
很多汽车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,加上新能源汽车经济实用、绿色环保的特点,越来越多的家庭和企业将新能源汽车作为买车、换车的第一选择。
新能源汽车江湖有句话:“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---汽车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;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5号碱性电池;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;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,是目前动力电池的首选,动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键,因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。
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、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元锂(镍钴锰酸锂)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流技术路线。
去研究研究关于动力电池中的各种门道,看看这些电池都有什么优缺点!哪种才是适合咱们家用的电池类型。
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电动车用电池、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、比功率和能量密度及使用寿命都很低,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、因此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,但是由于其长期被目前最为成功的混动车型-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90年代后逐渐发展开来,并且被当时诸多的日系混动车型所采用。
这其中最具代表性的当属丰田普锐斯家族。
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锂离子电池,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。
究竟是什么原因让丰田把持着镍氢电池久久不愿放弃呢?但就能量密度来看,听上去颇为落伍的镍氢电池其实与普通锂电池差距并不大,约为70-100Wh/kg,但由于电池单体电压仅为1.2V,仅为锂电池的1/3,因此在需求电压一定的情况下,镍氢电池组的体积要比锂电池大不少。
因此在现阶段,除了丰田等少数厂家依旧坚守镍氢电池阵营之外,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:超强的耐用性!曾经美国著名的汽车媒体《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,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10年行驶33万公里之后,将其与新车时的数据对比,无论是在油耗性能还是在动力性能都保持在同一水平,说明混动系统和镍氢电池组仍然工作正常。
此外,即便在使用十年跑了33万公里之后,这辆第一代普锐斯其镍氢电池组从未发生过问题,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,一向严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。
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。
镍氢动力电池刚刚进入成熟期,是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池,商业化的代表是丰田的普锐斯。
目前全球主要的汽车动力电池厂商主要有日本的PEVE和Sanyo,PEVE占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85%的市场份额,目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard和EsTIma,以及本田的Civic,Insight等均采用PEVE的镍氢动力电池组。
丰田图片钴酸锂电池优点: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、3.2秒的百公里加速时间、以及超过400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,并且迅速成为挑战传统燃油车的一大代表车型。
除了强悍的电动机以及出色的电源管理技术之外,特斯拉能够一炮而红的原因与其采用来自松下的钴酸锂电池不无关系。
早期的特斯拉MODEL S车型使用的是日本松下18650钴酸锂电池,其单个大小略大于我们常见的5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,组成的电池组同样能够释放出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,相比于其它电池类型,以松下18650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。
为了尽可能提高电池的能量密度,特斯拉将这些单颗3100mAh容量的18650锂电池,整齐排列组合形成一个个小的“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8142颗18650电池组合成的电池组拥有超过85kWh的总容量,从而保证了特斯拉MODEL S超过400公里的续航能力。
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,再加上将集成电池板平铺于车辆的底盘位置,这样就对电池的散热与安全性提出了更高的要求,为此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。
这一方面不仅加大了车身质量,对车辆的续航里程有一定的影响,当然最明显的则是无形中推升了车辆的制造成本,因此特斯拉卖出这样的售价也是有原因的,从最新的特斯拉所有车型开始采用三元锂电池也可以看出来,由于钴酸锂电池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。
特斯拉18650图片锰酸锂电池,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、低温性能好的正极材料,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,高温性能较差、寿命相对短,主要用于大中型号电芯。
该电池最先由电池企业AESC提出,这个AESC来头可不小,是日产和日本电气股份有限公司(NEC)的合资。
锰酸锂代表车型是为早期日产聆风,没错就是大名鼎鼎的日产聆风,自2010年全球上市之后,累计销量已经超过了30万辆,是纯电动汽车界毫无争议的世界第一。
由于相比较钴、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,其逐步被新的技术所替代,日产聆风也慢慢转向三元锂电池,今年北京国际车展新日产新聆风也将闪亮登场,让我们拭目以待。
磷酸铁锂电池优点: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-比亚迪。
这家以做手机锂电池起家,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,磷酸铁锂电池就是其最核心的产品,并且装备于比亚迪旗下的绝大多数车型上。
磷酸铁锂电池用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极,它的放电效率较高,价格也相比其他锂电池更有优势。
早年间,搭载比亚迪“铁电池”的E6电动车成功为比亚迪打开了国内电动车市场,其投入深圳出租车市场运营的比亚迪E6电动车也是大获成功。
作为全球最先实现磷酸铁锂电池产业化的车企之一,比亚迪所采用的这类磷酸铁锂电池相比早期的锰酸锂电池,虽然在能量密度上并未有太大差别,但其热稳定性是目前动力锂电池中最好的,当电池温度处于500-600℃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,而相比上面所说的松下钴酸锂电池(180-250℃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亚迪E6使用效果上看,这些自2010年开始运营的850台E6电动出租车累计总行驶里程已经突破3亿公里,其中单车最高行驶里程超67万公里,至今这些车辆仍然运行良好,这也说明了磷酸铁锂电池的可靠性。
这样成绩也让比亚迪E6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三元锂电池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航里程表现一般。
当然,磷酸铁锂电池最大的痛点在于低温下的充电问题,当温度低于-5℃时,充电效率较低,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100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。
三元锂电池(镍钴锰酸锂)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三元锂电池,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,是目前动力电池主流方向,且适合北方的天气,低温时电池更加稳定。