如何識(shí)別電動(dòng)車電池種類、參數(shù)、結(jié)構(gòu)、型號(hào)呢?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-20 08:50
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作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力來(lái)源,電池也隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展不斷進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。電動(dòng)汽車的電池主要可以分為燃料電池和蓄電池兩大類。
燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置。相對(duì)于蓄電池,燃料電池在新能源汽車領(lǐng)域中應(yīng)用的不多,使用的種類主要是氫燃料電池。
氫燃料電池的基本原理是電解水的逆反應(yīng),把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極,氫通過陽(yáng)極向外擴(kuò)散,并與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng),釋放出的電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。氫燃料電池通過電化學(xué)反應(yīng)釋放電能,而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲(chǔ)能(蓄電池)方式。
燃燒會(huì)釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物,而氫燃料電池只會(huì)產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過可再生能源產(chǎn)生的(光伏電池板、風(fēng)能發(fā)電等),那么整個(gè)循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過程。
此外,氫燃料電池的“充電”過程是補(bǔ)充氫燃料,使用習(xí)慣上類似于普通燃油車,彌補(bǔ)了普通電動(dòng)汽車充電時(shí)間較長(zhǎng)的缺陷。但是,即使氫燃料電池在環(huán)保方面表現(xiàn)如此突出,卻仍然難以向鋰電池一樣普遍應(yīng)用到電動(dòng)汽車上
主要原因在于氫氣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存上。由于氫氣具有易燃易爆的特性,所以在運(yùn)輸和存儲(chǔ)中需要一整套專用配套設(shè)施,投資成本過高,導(dǎo)致推廣力度不大。
電池放電后,能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生 —— 把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能;需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。將這類電池稱為蓄電池,也稱二次電池。
目前,在新能源汽車不斷追求高續(xù)航里程的背景下,鋰電池成為了新能源汽車市場(chǎng)的電池主角。
鋰電池也分為不同種類。按鋰電池的正極材料分類,常見的有三元材料、磷酸鐵鋰、錳酸鋰等。
因此,在新能源汽車補(bǔ)貼政策以及消費(fèi)者群體對(duì)汽車的續(xù)航里程提出更高要求的背景下,三元鋰電池由于其優(yōu)質(zhì)的能量密度而成為新能源汽車電池的發(fā)展方向。
很多新推出的新能源汽車都選擇搭載了三元鋰電池,比如特斯拉的Model X、蔚來(lái)汽車的ES8以及比亞迪的新能源車型等。
根據(jù)國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,為了實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)“彎道超車”和節(jié)能減排的目的,最終是讓純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化。但目前由于受制于電池技術(shù)發(fā)展的瓶頸,無(wú)論對(duì)政府還是車企,都把混合動(dòng)力作為一個(gè)“過渡”的路線。而是對(duì)于是以插電式混合動(dòng)力還是常規(guī)混合動(dòng)力的技術(shù)路線為主導(dǎo),串聯(lián)/并聯(lián)/混聯(lián)的結(jié)構(gòu)究竟孰優(yōu)孰劣,在業(yè)界依然存在一定的爭(zhēng)議。
即使購(gòu)買插電式混合動(dòng)力汽車,消費(fèi)者仍然會(huì)按照傳統(tǒng)燃油汽車進(jìn)行駕駛,在這樣的情況下,并沒有發(fā)揮新能源汽車節(jié)能減排的功能。而深究其原因,其實(shí)還是“充電難”的問題。
串并混聯(lián)三種方式各有特點(diǎn),我們很難一概而論地去評(píng)價(jià)孰優(yōu)孰劣,而其性能的充分發(fā)揮,與能量管理系統(tǒng)以及控制策略息息相關(guān)。
隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展以及充電設(shè)施不斷的完善,燃油汽車必然會(huì)逐步過渡到純電動(dòng)汽車。在過渡的過程,存在著不同技術(shù)路線的爭(zhēng)論,技術(shù)路線之爭(zhēng)的背后,其實(shí)夾雜著政府的意志,車企與政府間的博弈以及車企間利益的訴求。
無(wú)論插電式混合動(dòng)力也好,還是串并聯(lián)也好,誰(shuí)能夠滿足消費(fèi)者需求才是王道。
電池-->化學(xué)電池-->動(dòng)力電池-->二次電池+燃料電池”
電池分類方法很多,為了讓大家比較全面地了解動(dòng)力電池,我們按“由大到小”的思路來(lái)敘述。
像我們熟知的太陽(yáng)能屬于物理電池,而這里,我們主要關(guān)注化學(xué)電池。按照工作性質(zhì),我們將化學(xué)電池分為:
一次電池,也稱原電池,即不能夠再充電的電池,如生活中常用的鋅錳干電池;
二次電池,即可充電的電池,這也是汽車動(dòng)力電池最基本的要求;
燃料電池,指正負(fù)極本身不含活性物質(zhì),活性材料連續(xù)不斷從外部加入,如氫燃料電池;
對(duì)于汽車動(dòng)力電池,我們主要關(guān)注化學(xué)電池中的燃料電池和二次電池,也就是有兩條技術(shù)路線。一條是以鋰電池為主要研究方向的二次電池,目前發(fā)展迅速可謂“炙手可熱”;另一條是一直被寄予厚望的以氫燃料為主要研究方向的燃料電池,但由于氫的來(lái)源問題還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和工業(yè)化應(yīng)用。
通過上面一節(jié),我們理解了動(dòng)力電池在整個(gè)電池家族的位置,那么我們進(jìn)入正題。下面是一張比較經(jīng)典的圖:
不知道大家是否還記得我們上篇文章中提到的動(dòng)力電池基本性能參數(shù),便能很好理解上圖Y軸的體積能量密度Wh/L(也簡(jiǎn)稱能量密度)以及X軸質(zhì)量能量密度Wh/kg(也稱為比能量)的概念。
總體來(lái)講,二次電池可以分為鉛酸電池(Lead Acid),鎳鎘電池(Ni-Cd),鎳氫電池(Ni-MH)以及鋰電池(Li)。
總結(jié)和比較了不同動(dòng)力電池主要性能指標(biāo)以及代表車型和電池生產(chǎn)企業(yè),在二次電池中,鋰電池?zé)o論在能量密度,壽命和環(huán)保性能上都具有很大的優(yōu)勢(shì),是目前動(dòng)力電池的首選。
而燃料電池雖然能量密度很高,但是由于燃料的來(lái)源(比如氫氣)要消耗比普通電動(dòng)汽車更多的能源以及產(chǎn)生很嚴(yán)重的污染,目前還是很大的瓶頸。












