你知道電動汽車的滑板式電池包有什么特點?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-04-01 11:52
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目前電動汽車電池包的布置方式主要有三種,一是依照汽車形態(tài)布置的電池包;二是將電池放在原來內(nèi)燃機位置的電池包;三是滑板式電池包。
依照汽車形態(tài)布置的電池包是既能滿足電動汽車的外形又能給車輛留下足夠的空間,將電池直接放在內(nèi)燃機的位置是比較傳統(tǒng)審美觀的延續(xù),滑板式電池包是未來電動汽車布置的趨勢也是目前的主流方式。
滑板式電池包的特點是電池不需要集合在一起,占用空間不需要特別集中,可以按照電動汽車設(shè)計師的想法和外在需求合理放置,比如特斯拉model s采用了滑板式電池包,將數(shù)千個圓柱形小電池被集成為扁平的模塊,在兩軸之間形成了一片平坦寬闊的區(qū)域。滑板式電池包的設(shè)計為車輛后備箱和同級別車輛創(chuàng)造了最大程度的乘坐空間。這樣的嘗試為電動汽車外觀設(shè)計提供了更多的可能性。
像蔚來、威馬、小鵬、FF91等新品牌的崛起,電池技術(shù)的創(chuàng)新必不可少,畢竟探索新技術(shù)是初創(chuàng)企業(yè)的使命也是彎道超車的最佳途徑。新與舊總要有區(qū)別,電動汽車的外觀是最直觀的體現(xiàn),滑板式電池包的創(chuàng)新為設(shè)計師們創(chuàng)作時尚、前衛(wèi)、科技感十足的新品牌汽車創(chuàng)造了有利條件,除此之外被電池包有效整合的空間也會被更多的利用到其它地方。
總之,電動汽車采用滑板式電池包主要是因為可以為后起之秀的品牌車企個提供更多樣化的外觀設(shè)計,迎合消費升級的大潮,相信滑板式電池包將在未來一段時間成為重要的電池布置方式。
汽車電動化的速度在近幾年內(nèi)發(fā)展的飛快!回想起十幾年前,電動車當時候還只是天馬行空的想法,而到了現(xiàn)在,全球汽車市場上已經(jīng)有幾十款不同的混合動力『Hybrid』、插電混合動力『Plug-in Hybrid』以及電動車能夠讓消費者選擇購買。
就連法拉利、保時捷、邁凱倫以及柯尼塞格這些高端品牌的旗艦車型都已經(jīng)是混合動力,再加上特斯拉推出性能強大的電動車型之下,曾幾何時,電動車型已經(jīng)不再是以環(huán)保為目的,也開始和性能、速度掛鉤。
汽車電動化的關(guān)鍵,在于電池科技的進步。在近十年間,由于越來越多汽車制造商和相關(guān)領(lǐng)域的車廠加入資金研發(fā),電池的效能、重量、體積等各方面都有了大幅改善。但是,電池的種類多樣,究竟哪一種形式的電池才是最適合汽車使用呢?
今天小編就來介紹目前汽車市場最常見的車輛電池種類,并且比較這些電池的優(yōu)缺點?。?!
鋰電池 Lithium-ion(Li-ion)Batteries
不只是汽車領(lǐng)域,目前多數(shù)商用電子產(chǎn)品當中普遍使用了鋰電池,而在過去十多年以來,鋰電子也因為廣泛的使用,在效能上不斷進化。因此,除了現(xiàn)在多數(shù)的混合動力和電動車都使用鋰電池之外,包括了智能手機、平板電腦、筆記本電腦等消費電子產(chǎn)品都是使用鋰電池。
不過,『鋰』只是一種通稱,在這種形式的電池之下還分憂很多種類。以消費電子產(chǎn)品來說,最常使用的是鋰鈷氧化電池『LiCoO2』,是鋰電池當中能量密度最高的一種。但是這種電池有著『熱失控(thermal runaway)』的缺點,也就是在過度充電或者溫度較高的環(huán)境之下,如果沒有正確使用即很容易發(fā)生過熱甚至爆炸起火的狀況,這也是鋰鈷氧化電池縱使有著最高的能量密度,也鮮有使用在汽車領(lǐng)域當中。
多數(shù)電動工具、醫(yī)療工具以及車用電動系統(tǒng)所使用的鋰電池多半為磷酸鋰鐵電池『LiFePO4』、錳酸鋰電池『LMO』、鎳鈷錳三元電池『NMC』等,雖然這幾種電池的能量密度低于鋰鈷氧化電池,但是使用壽命以及安全性都更加優(yōu)異,因此相當適合在電動化汽車領(lǐng)域當中,其中以鎳鈷錳三元電池最為廣泛應(yīng)用在混動動力和電動車上,目前Formula E電動方程式賽車所使用的電池也是基于鎳鈷錳三元電池(NMC)制造而成。
『全新 Formula E電動方程式賽車』
為什么鋰電池是目前電動化汽車電池的大客戶?基本上,鋰電池有著優(yōu)異的『能量重量比』、『充電速度快』以及『幾乎沒有記憶效應(yīng)』這三大優(yōu)勢。
較高的能量密度意味著電池重量較輕,這對于追求輕量化、高性能以及講究續(xù)航力的汽車來說相當合適。充電速度快當然也是電動車使用與否的關(guān)鍵之一,但是在現(xiàn)實環(huán)境當中鋰電池的充電速度只是稍微比其他形式的電池快而已,絕對不是天與地的分別。至于電池記憶效應(yīng)則是幾乎不會發(fā)生在鋰電池上,因此鋰電池的電力容量并不容易隨著使用次數(shù)增加而大幅減少。
『現(xiàn)在高端啟動電池使用磷酸鋰電池】
但是這并不代表鋰電池就沒有缺點,以目前的電池制造商技術(shù)來看,鋰電池主要缺點在于成本比其他種類電池高出不少,以鎳基電池為例,鋰電池制造成本大約高出40%,這通常會讓希望推出平民電動車型的汽車制造商打退堂鼓。不過,無論是何種電池,在近年經(jīng)濟模式的擴張之下,成本和多年前相比都已經(jīng)大幅降低。
此外,鋰電池雖然不用“煩惱”記憶效能的問題,但是仍然會隨著時間以及使用環(huán)境所產(chǎn)生衰退。以目前汽車制造商的評估,車用鋰電池使用壽命大約在10年左右,但是目前還沒有電動車運轉(zhuǎn)足夠時間和實際資料來驗證這個理論。不過從目前的各大車廠掌握的電池技術(shù)來看,鋰電池是所有種類電池當中缺點最少的,因此被視為當下最佳車用電池來源。
鎳氫電池 Nickel-metal-hydride(Ni-MH)Batteries
在鋰電池未廣泛應(yīng)用之前,較早起的混合動力車型多半使用的是鎳氫電池(Ni-MH),及時到現(xiàn)在逐漸被鋰電池取代,還是有不少混合動力車型在使用這種類型的電池。
鎳氫電池的優(yōu)勢為相對低廉的制造成本,這種電池主要以鎳、氫、鈦或者其他類型的金屬組成,在制造成本上比鋰電池低廉許多,但是隨著市場投入越來越多的資源到鋰電池領(lǐng)域,兩種電池之間的成本正在不斷的縮小。
即使如此,鋰電池也有著一個相當大的優(yōu)勢,就是耐用性。只要保養(yǎng)得宜,鎳氫電池可以擁有非常久的使用壽命。除此之外,因為鎳氫電池含有有毒元素非常少,使得其回收成本相對低,而成本當中含有大量的鎳金屬以及其他貴金屬電池的回收利潤比其他種類電池還要高。
『舊款豐田混動車型都在使用鎳氫電池』
可惜,鎳氫電池的能量密度并不高,大約比一般鋰電池低了40%,這意味著要達到同樣的電容量,鎳氫電池需要更大的體積也更重,這使得鎳氫電池和現(xiàn)在汽車制造商追求大空間和輕量化理念背道而馳。
另外,在密集且快速的沖放電情況下,鎳氫電池也容易產(chǎn)生大量熱能,因此需要額外的冷卻系統(tǒng),使得整個電池系統(tǒng)重量又增加不少。
其他種類的電池
除了以上兩種電池之外,目前許多研究機構(gòu)都在研發(fā)效能更高的電池系統(tǒng),包括了氧化物電池、磷酸鐵電池、磷酸鋰鐵電池、鋰空氣電池、鋰聚合物電池、鎳鈷錳電池、鎳鈷鋁電池以及錳氧化物尖晶石電池都是未來有可能成為電動車能量來源的電池種類。
鈷氧化物電池已經(jīng)問世很長一段時間,但是目前的困境仍然在于熱失控以及制造成本,否則這種電池的高能效密度將會是極佳的高性能車用電池。
磷酸鐵電池則是目前最穩(wěn)定且成本合理的電池派別,可惜因為其采取低電壓的運作方式,如果要作為車用電池,將需要使用更多的電池數(shù)量,造成重量和體積增加。
鋰聚合物電池也是鋰電池的一種,但是現(xiàn)今鋰聚合物電池需要制成“袋狀”,對于空間配置較為不利,因為目前僅有少數(shù)電動車使用此類型電池。
鎳鈷錳電池和鎳鈷鋁電池現(xiàn)在制造成本還是太高,而且熱失控問題尚未解決,因為無論是效能如何,距離商用還是有相當長的路要走。
鋰空氣電池較為新的電池技術(shù),擁有極佳的能量密度,其能量重量比幾乎和現(xiàn)在的汽油相當,更是目前鋰電池的5~15倍之多,但是仍處于開發(fā)初期,因為也是需要好一段時間才能夠達成量產(chǎn)。












