發布時間:2021-06-30 18:51:55 瀏覽:167 來源:海芝通
為什么電池是電動車的心臟?這要從電動車的歷史說起。說到電動新能源汽車,很容易概括為一種全新的技術和東西。事實上,電動汽車的歷史比想象中要早得多,甚至比燃油汽車還要早。美國人托馬斯·達文波特于1834年制造了第一輛由DC汽車驅動的電動汽車;1838年,蘇格蘭人羅伯特·戴維森發明了電動火車;世界上第一輛電動汽車誕生于1881年,由法國工程師古斯塔夫發明,是一種由鉛酸電池驅動的三輪車。此后,鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等燃料電池被用作動力。
可見,雖然電動汽車發展得比燃油車快,并在早期獲得了一定的規模,但在近代,由于燃油車的巨大發展,電動汽車在競爭中受挫。但是,真正的問題是,以前以鉛酸電池為中心的電動汽車,受到鉛酸電池密度、壽命、輸出等多方面的限制,無法在動力源,也就是電池方面取得突破,致使電動汽車的發展停滯。
鋰電池通常分為兩類:
鋰金屬電池:通常,鋰金屬電池使用二氧化錳作為正極材料,鋰金屬或其合金金屬作為負極材料,以及非水電解質溶液。
鋰離子電池:鋰離子電池一般采用鋰合金金屬氧化物為正極材料,石墨為負極材料,非水電解液。
鋰金屬電池雖然能量密度高,但理論上可以達到3860W/kg。但由于其性質不穩定,無法充電,不能作為動力電池重復使用。然而,鋰離子電池由于其反復充電的能力,已經發展成為主要的動力電池。然而,由于其與不同元素的配合,陰極材料的性能在各個方面都有很大差異,導致業界對陰極材料路線的爭議增加。
一般來說,我們談論最多的動力電池主要有磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池和三元鋰電池(三元鎳鈷錳)。
理論上,我們需要的電池應該具有高能量密度、高體積密度、安全性好、耐高低溫、循環壽命長、無毒無害、大功率充放電、整體所有優點和低成本。但是目前還沒有這樣的電池,需要在不同種類電池的優劣之間進行選擇。而且不同的電動車對電池的需求點不同,所以只有從長遠來看判斷電動車,才能正確判斷電池路線的選擇。
一、安全
首先,安全是汽車的前提。與手機、電腦不同,汽車在高速行駛中可能會遇到很多不可預知的因素,比如電池擠壓、車禍造成的沖擊等。而任何不利因素,都有可能造車毀人。我們可以看到一些老式滑板車使用劣質鉛酸電池,完全沒有安全保障。電池自燃和撞擊燃燒的案例比比皆是。
二、高倍率放電壽命
普通汽車的使用壽命是幾十年,一輛電動車的電池10年至少需要3000個循環。電池作為一個相對昂貴的部件,擁有和汽車一樣的壽命是非常重要的。既要保證車的性能,又要保證車主的利益,才能促進市場。
三、溫度適應性
極寒對電池的影響主要表現在充放電率低,電容減??;極熱對電池的影響主要表現在壽命縮短、高溫安全性和充放電容量下降。
極寒對電池的影響相對較輕,因為鋰電池一般可以在-20℃以下使用,電池放電過程中會產生熱量,但能耗的增加和功耗的降低是必然的。
極寒對純電車的影響和對雙?;旌蟿恿嚨挠绊懹植灰粯?。由于純粹的電動汽車沒有其他動力源,為了在極寒的情況下達到適當的溫度,需要通過電池放電進行加熱,會對能量消耗和續航距離產生很大的影響。
極熱對純電和混動有很大的影響,例如電池本身的大功率放電溫度上升。以普通鋰離子電池為例,通過20C的放電,電池的溫度將上升到接近50度。這樣的高溫不僅影響電池的壽命,也有安全隱患。比如特斯拉的三元電池在高溫環境下會釋放氧氣,但氧氣是易燃的物體。
五、成本
為了廣泛普及,必須在成本方面有利,小行駛距離的純電動或混合動力電動汽車一方面需要減少車載電池量,節約電池單元成本,另一方面需要降低電池組和保護設備的成本。
不同的鋰離子電池有天然的優缺點。但重要的是如何對電動汽車未來發展的關鍵要素進行排序,從而選擇適合潮流的電池。
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