发布时间:2021-06-30 18:51:55浏览:167来源:
为什么电池是电动车的心脏?这要从电动车的历史说起。说到电动新能源汽车,很容易概括为一种全新的技术和东西。事实上,电动汽车的历史比想象中要早得多,甚至比燃油汽车还要早。美国人托马斯·达文波特于1834年制造了第一辆由DC汽车驱动的电动汽车;1838年,苏格兰人罗伯特·戴维森发明了电动火车;世界上第一辆电动汽车诞生于1881年,由法国工程师古斯塔夫发明,是一种由铅酸电池驱动的三轮车。此后,铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等燃料电池被用作动力。
可见,虽然电动汽车发展得比燃油车快,并在早期获得了一定的规模,但在近代,由于燃油车的巨大发展,电动汽车在竞争中受挫。但是,真正的问题是,以前以铅酸电池为中心的电动汽车,受到铅酸电池密度、寿命、输出等多方面的限制,无法在动力源,也就是电池方面取得突破,致使电动汽车的发展停滞。
锂电池通常分为两类:
锂金属电池:通常,锂金属电池使用二氧化锰作为正极材料,锂金属或其合金金属作为负极材料,以及非水电解质溶液。
锂离子电池:锂离子电池一般采用锂合金金属氧化物为正极材料,石墨为负极材料,非水电解液。
锂金属电池虽然能量密度高,但理论上可以达到3860W/kg。但由于其性质不稳定,无法充电,不能作为动力电池重复使用。然而,锂离子电池由于其反复充电的能力,已经发展成为主要的动力电池。然而,由于其与不同元素的配合,阴极材料的性能在各个方面都有很大差异,导致业界对阴极材料路线的争议增加。
一般来说,我们谈论最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池和三元锂电池(三元镍钴锰)。
理论上,我们需要的电池应该具有高能量密度、高体积密度、安全性好、耐高低温、循环寿命长、无毒无害、大功率充放电、整体所有优点和低成本。但是目前还没有这样的电池,需要在不同种类电池的优劣之间进行选择。而且不同的电动车对电池的需求点不同,所以只有从长远来看判断电动车,才能正确判断电池路线的选择。
一、安全
首先,安全是汽车的前提。与手机、电脑不同,汽车在高速行驶中可能会遇到很多不可预知的因素,比如电池挤压、车祸造成的冲击等。而任何不利因素,都有可能造车毁人。我们可以看到一些老式滑板车使用劣质铅酸电池,完全没有安全保障。电池自燃和撞击燃烧的案例比比皆是。
二、高倍率放电寿命
普通汽车的使用寿命是几十年,一辆电动车的电池10年至少需要3000个循环。电池作为一个相对昂贵的部件,拥有和汽车一样的寿命是非常重要的。既要保证车的性能,又要保证车主的利益,才能促进市场。
三、温度适应性
极寒对电池的影响主要表现在充放电率低,电容减小;极热对电池的影响主要表现在寿命缩短、高温安全性和充放电容量下降。
极寒对电池的影响相对较轻,因为锂电池一般可以在-20℃以下使用,电池放电过程中会产生热量,但能耗的增加和功耗的降低是必然的。
极寒对纯电车的影响和对双模混合动力车的影响又不一样。由于纯粹的电动汽车没有其他动力源,为了在极寒的情况下达到适当的温度,需要通过电池放电进行加热,会对能量消耗和续航距离产生很大的影响。
极热对纯电和混动有很大的影响,例如电池本身的大功率放电温度上升。以普通锂离子电池为例,通过20C的放电,电池的温度将上升到接近50度。这样的高温不仅影响电池的寿命,也有安全隐患。比如特斯拉的三元电池在高温环境下会释放氧气,但氧气是易燃的物体。
五、成本
为了广泛普及,必须在成本方面有利,小行驶距离的纯电动或混合动力电动汽车一方面需要减少车载电池量,节约电池单元成本,另一方面需要降低电池组和保护设备的成本。
不同的锂离子电池有天然的优缺点。但重要的是如何对电动汽车未来发展的关键要素进行排序,从而选择适合潮流的电池。
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