新能源電池汽車技術(shù)原理介紹及優(yōu)缺點分析
來源:寶鄂實業(yè)
2019-03-31 16:06
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隨著國家能源戰(zhàn)略的推進(jìn),和工信部關(guān)于要實現(xiàn)汽車技術(shù)彎道超車的規(guī)劃思路,新能源汽車從2015年后開始走進(jìn)人們的視線,到今天已經(jīng)有很多個人用戶購買新能源電動汽車。目前電動乘用車市場上銷量最好的就是比亞迪純電動,北汽純電動,本田的混動車。別的電動乘用車廠家也推出了純電動車,但是還沒有形成大規(guī)模市場銷量。
那么新能源電動汽車的工作原理是什么呢?新能源電動乘用車現(xiàn)在主要分為純電動和混合動力,前者純靠電機(jī)驅(qū)動汽車行駛,后者是電機(jī)和發(fā)動機(jī)可以同時工作也可以分開交替工作。電動汽車的主要動力總成主要由儲能裝置(就是俗稱的動力電池,一般磷酸鐵鋰電池或者三元電池),電機(jī),電機(jī)控制車,高壓配電盒,
整車控制器等部件組成。整車控制器就是車輛的大腦,主要進(jìn)行指令的接收和信息交流和指令發(fā)布,電機(jī)控制器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩并負(fù)責(zé)把動力電池的直流電變成交流電,高壓配電盒將動力電池的直流電分配到電機(jī)等各個零部件。電機(jī)則負(fù)責(zé)驅(qū)動車輛前進(jìn)或者后退。有的電動車為了提高驅(qū)動力或者最高車速,還配備了變速箱,
不過變速箱基本檔位比較少,一般為1檔或者2檔變速箱?;旌蟿恿Φ男履茉雌囀窃谠葌鹘y(tǒng)的汽車上增加了動力電池和電機(jī),通常在車輛起步的時候純用電機(jī)起步,車速達(dá)到20公里時速后電機(jī)停止工作發(fā)動機(jī)啟動開始工作,這樣就避免了發(fā)動機(jī)在車輛起步時候的最費油的工作區(qū)間,從而達(dá)到節(jié)油的目的,
一般混動車型能比燃油車節(jié)油25%。因為電機(jī)的工作特性,在轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之前,電機(jī)可以恒定扭矩工作,因此電機(jī)提供給汽車的起步扭矩遠(yuǎn)大于發(fā)動機(jī)提供的起步扭矩,因此新能源汽車駕駛起來感覺車輛起步加速性要遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)燃油車。優(yōu)于電機(jī)的噪音比發(fā)動機(jī)噪音小,車輛行駛起來電動車比傳統(tǒng)車要安靜,
電機(jī)的效率一般可以達(dá)到百分之九十以上,發(fā)動機(jī)的熱效率一般不超過百分之三十五,因此電動車更節(jié)能。既然電動車有那么好,那么電動車就比傳統(tǒng)車好,我們就可以放心購買了嗎?下面繼續(xù)分析。電動車一般需要的都是高壓電,電壓基本都在300伏特以上,電動車的觸電危險現(xiàn)在保護(hù)的很好,車輛都配有絕緣監(jiān)測,
而且國家汽車法規(guī)對車輛的絕緣性能都有要求。電池和電機(jī)和高壓配電箱在工作的時候會產(chǎn)生電磁場,如果人體長期處于強(qiáng)電磁場中,會對人體造成傷害。國家的新能源電動汽車技術(shù)條件也對電動車零件的電磁兼容性能進(jìn)行了規(guī)定,并要求電動汽車必須在第三方的監(jiān)測機(jī)構(gòu)進(jìn)行專門的監(jiān)測,但是現(xiàn)在這一項很多廠家都很難達(dá)到,
即使監(jiān)測機(jī)構(gòu)出具了監(jiān)測報告,車輛是否真正達(dá)到了法規(guī)要求也是個問號。長時間駕駛車輛特別是出租車運營的會對身體造成傷害還是比較難避免的,上下班用車因為駕駛時間比較短,對身體的傷害一般不那么明顯。也有人反應(yīng)駕駛電動汽車會出現(xiàn)身體不適。電動汽車相比傳統(tǒng)車最大的優(yōu)勢就是能耗低,但是電動車?yán)m(xù)航里程短,
特斯拉來自美國的電動汽車品牌,短短十年間,特斯拉已經(jīng)成為全球電動汽車領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊,尤其是在售價上,可謂是遙遙領(lǐng)先于國內(nèi)自主品牌電動汽車。代表車型:Model S、Model X。
對于比亞迪我想作為中國人都不會對這個品牌陌生,一家自主品牌汽車制造商,而比亞迪現(xiàn)如今在電動車領(lǐng)域能有如此突出的成績也得益于其最初對充電電池的研究并成功靠電池起家,在03年就被評為全球第二大電池制造商,之后便開始了造車之路,代表作品比亞迪F3到現(xiàn)在仍穿梭于全國大街小巷,更是深受出租車公司喜愛,西安人我想感觸最深吧。
近些年,在國內(nèi)電動車領(lǐng)域,比亞迪敢稱第一,我想沒人敢稱第二了吧。代表車型:比亞迪王朝新能源系列。
電動汽車之關(guān)鍵—電池
對于電動汽車最關(guān)鍵的組成部分之一自然非電池莫屬,而在普通老百姓眼里你這款電動車的電池好不好,最直觀的評價依據(jù)便是續(xù)航里程、電池壽命及充電效率。
而特斯拉從一開始就采用的是松下制造的18650號圓柱形三元鋰離子電池(之后車型將升級為21700型),說白了就是我們生活中最常見的鋰電池,你的筆記本、手機(jī)很多都是使用這種電池堆積而來,就像特斯拉Model S其電池組就是由7000多節(jié)18650號電池組合而成,也正是這7000多節(jié)電池帶給了Model S高達(dá)570KM的續(xù)航里程到現(xiàn)在也是業(yè)界之最。
而三元鋰離子電池最大的優(yōu)點就在于其體積小,能量密度大也就意味著動力供給更強(qiáng),自然續(xù)航能力更優(yōu)秀,而因其本身的特質(zhì)導(dǎo)致了穩(wěn)定性安全性較差,壽命低,據(jù)統(tǒng)計其平均完全充放電次數(shù)在800—1000次,還有一點就是成本高。
反觀比亞迪這邊,旗下電動車均采用自己制造的磷酸鋰離子電池,這也是目前國內(nèi)自主品牌電動車采用最多的電池類型,這種電池之所以被在國內(nèi)大面積使用一個是我們自己就可以研發(fā)制造再一個就是其穩(wěn)定性高、安全性高以及較長的使用壽命,其完全充放電次數(shù)達(dá)到了2000次左右完全超越了三元電池。
但是磷酸鋰離子電池電池有個致命的缺點便是能量密度低一般在150wh左右每千克,而18650號的三元電池的能量密度已經(jīng)高達(dá)240wh左右每千克,并且特斯拉將使用的21700號三元鋰離子電池的能量密度高達(dá)300wh每千克,提升明顯進(jìn)步空間巨大,但磷酸電池要想有這樣的巨幅提升是非常之不易,目前比亞迪方面也沒有表明未來會提升多少,這也就是為何一直國內(nèi)電動汽車?yán)m(xù)航里程突破400km都是難事的原因。
綜述—誰會成為未來的發(fā)展方向
雖然這兩種電池都有著各自的優(yōu)缺點,但目前根據(jù)電動汽車未來的發(fā)展趨勢來看,三元鋰離子電池應(yīng)該是更適合用在電動汽車上。
首先雖然三元電池的壽命比不上磷酸電池,但對于一般車主而言是完全夠用的,其次三元電池耐低溫的優(yōu)點符合我國大部分地區(qū)冬季低溫的現(xiàn)實,再者優(yōu)秀的能量密度也是磷酸電池?zé)o法相比的,而磷酸電池要想在能量上追趕所帶來的就是巨量的增重以及犧牲空間,最后在充電效率上三元電池依舊優(yōu)于磷酸電池。
而現(xiàn)在眾多自主品牌均紛紛放棄磷酸電池試水三元電池,比亞迪也沒有逃過,比亞迪首款小型純電動SUV,EV360便是其試水三元電池的首款車型,由此來看三元鋰離子電池在未來有望全面替代磷酸鋰離子電池,你認(rèn)同嗎?
















