那你知道新能源電池有哪些分類嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-14 16:16
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最近不僅是電動汽車市場火，電動汽車電池技術(shù)的研究也是火熱一片，電池作為電動汽車的動力之源，成為更好發(fā)展電動汽車的關(guān)鍵。那電動汽車電池是怎么分類的呢，下面就來了解了解電池的知識。
電池的分類電池從廣義上講主要可分為化學電池、物理電池和生物電池三大類，其中化學電池和物理電池已經(jīng)應用于量產(chǎn)電動汽車中，而生物電池則被視為未來電動車電池的重要發(fā)展方向之一?！ ?/div>
你知道目前新能源電動汽車電池有哪些種類么？
化學電池
化學電池是目前電動汽車領(lǐng)域應用最為廣泛的電池種類，如鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池、燃料電池等都屬于這一范疇。從結(jié)構(gòu)角度上講，其可進一步分成蓄電池及燃料電池兩大類別，我們目前所見的絕大多數(shù)電動車都采用蓄電池技術(shù)進行驅(qū)動，如豐田普銳斯、特斯拉MODEL S（參配、圖片、詢價） 等。當然，這里所講的蓄電池并不是我們?nèi)粘Ｋv的汽車電瓶，而是對可重復充電電池的統(tǒng)稱，其中車載電瓶通常使用的鉛酸蓄電池僅僅是細分門類的一種。
1、鋰電池
鋰電池是目前電動車上最常用的電池種類之一，雖然其從1970年誕生至今時間并不算長，但憑借能量密度高、循環(huán)使用壽命長等特點迅速占據(jù)了電動汽車電池市場的絕大部分江山。如今，在售電動汽車配備的鋰電池主要有磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池兩種，且這兩種電池在自身特點上存在顯著差異，因此我們有必要對其進行一番細致的講解與對比。
2、磷酸鐵鋰電池為什么安全？
對于電動車用電池，大多數(shù)人可能都鮮有認知，因此，我們不妨舉個例子來幫助大家理解。最近，由比亞迪同戴姆勒共同出資成立的全新電動車品牌騰勢（參配、圖片、詢價） 即將上市銷售，而其所搭載的正是磷酸鐵鋰電池。相比于早期的錳酸鋰電池，磷酸鐵鋰電池在能量密度上并未有太大差別，約為100-110Wh/kg，但其熱穩(wěn)定性是目前車用鋰電池中最好的，當電池溫度處于500-600℃高溫時，其內(nèi)部化學成分才開始分解，而同屬鋰電池的鈷酸鋰電池在180-250℃時就內(nèi)部化學成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài)。換而言之，磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指，也正因如此，其也成為目前電動車電池的主要門類之一。
3、特斯拉為何選擇三元鋰電池？
與磷酸鐵鋰電池相比，特斯拉MODEL S使用的三元鋰電池在重量能量密度上要高出許多，約為200Wh/kg,這也就意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。不過其缺點也顯而易見，當自身溫度為250-350℃時，內(nèi)部化學成分就開始分解，因此對電池管理系統(tǒng)提出了極高的要求，需要為每節(jié)電池分別加裝保險裝置，除此之外，由于單體體積很小，所以單車要的電池單體數(shù)量非常龐大，以MODEL S為例，7000余節(jié)18650三元鋰電池才能滿足一輛車的裝配用量，這無疑又為電池管理系統(tǒng)進一步加大了控制難度。因此，目前市場在售車型中，只有特斯拉一家使用的是三元鋰電池。
4、鎳氫電池更注重充放電控制
鎳氫電池是目前除鋰電池外另一主流電動車動力電池種類，于上世紀90年代后逐漸發(fā)展開來，如以豐田普銳斯為代表的很多混合動力汽車均采用此類電池作為儲能元件。其能量密度與普通的鋰電池差距并不大，約為70-100Wh/kg，但由于電池單體電壓僅為1.2V，是鋰電池的1/3，因此在需求電壓一定的情況下，其電池組的體積要比鋰電池大上一些。
與鋰電池一樣，鎳氫電池也需要電池管理系統(tǒng)，不過其更注重電池的充放電管理。之所以存在這樣的區(qū)別，主要是源于鎳氫電池具有“記憶效應”，即電池在循環(huán)充放電過程中容量會出現(xiàn)衰減，而過度充電或放電，都可能加劇電池的容量損耗（鋰電池此項特性幾乎可忽略不計）。因此對于廠商來說，鎳氫電池控制系統(tǒng)在設定上都會主動避免過度充放電，如將電池的充放電區(qū)間人為控制在總?cè)萘康囊欢ò俜直确秶鷥?nèi)，以降低容量衰減速度。
5、燃料電池是未來汽車最理想能源
燃料電池其實不是“電池”，準確地說是一個大的發(fā)電系統(tǒng)。其因能量轉(zhuǎn)換效率高、無污染、壽命長、運行平穩(wěn)等特點被業(yè)界公認為未來汽車的最佳能源。簡單來說，燃料電池是通過化學反應將化學能轉(zhuǎn)換為電能的一種裝置，而能量的來源主要是依靠不斷供給燃料及氧化劑產(chǎn)生的。
理論上講，燃料電池能采用的燃料種類很多，甚至是傳統(tǒng)內(nèi)燃機所用燃料均可，不過真正能起電化學反應的，僅僅是其中的氫和氧化劑中的氧，因此，氫燃料電池是目前燃料電池的研究核心。
就當今市場而言，燃料電池汽車離我們并不遙遠。據(jù)此前報道，世界首款量產(chǎn)燃料電池汽車豐田FCV將于明年3月在日本正式銷售。該車配備了兩個70MPa的高壓燃料堆，輸出功率為122Ps（90kW），續(xù)航里程可達700km（日本JC08工況下）。除此之外，其添加燃料僅需3分鐘，相比傳統(tǒng)電動汽車的充電時間要快上很多。目前在日本與之相關(guān)的各種政策也緊羅密布地相繼制定出臺，不過國內(nèi)何時能夠買到還不得而知，只能再耐心等待一段時日。
新能源汽車用動力電池類型主要為：鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器。
1、鉛酸蓄電池：鉛酸蓄電池已有100多年的歷史，廣泛用作內(nèi)燃機汽車的起動動力源。它也是成熟的電動汽車蓄電池，它可靠性好、原材料易得、價格便宜；比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。但它有兩大缺點；一是比能量低，所占的質(zhì)量和體積太大，且一次充電行駛里程較短；另一個是使用壽命短，使用成本過高。
2、鎳氫蓄電池：鎳氫蓄電池屬于堿性電池，鎳氫蓄電池循環(huán)使用壽命較長，無記憶效應，但價格較高。國外生產(chǎn)電動汽車鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie、豐田和松下的一個合資公司。Ovonie現(xiàn)有80A·h和130A·h兩種單元電池，其比能量達75－80W·h/kg，循環(huán)使用壽命超過600次。這種蓄電池裝在幾種電動汽車上試用，其中一類車一次充電可行駛345km，有一輛車一年中行駛了8萬多公里。由于價格較高，目前尚未大批量生產(chǎn)。國內(nèi)已開發(fā)出55A·h和100A·h 單元電池，比能量達65 W·h/kg，功率密度大于800W/kg的鎳氫蓄電池。
3、鋰離子電池：鋰離子二次電池作為新型高電壓、高能量密度的可充電電池，其獨特的物理和電化學性能，具有廣泛的民用和國防應用的前景。其突出的特點是：重量輕、儲能大、無污染、無記憶效應、使用壽命長。在同體積重量情況下，鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍，是鎳鎘電池的4倍，并且人類只開發(fā)利用了其理論電量的20%～30%，開發(fā)前景非常光明。同時它是一種真正的綠色環(huán)保電池，不會對環(huán)境造成污染，是目前最佳的能應用到電動車上的電池。我國從二十世紀九十年代開始開發(fā)和利用鋰離子電池，至今已取得突破性進展，研制出了完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰離子電池。
4、鎳鎘電池：鎘電池鎳鎘電池的應用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池，其比能量可達55W·h/kg，比功率超過190W/kg?？煽焖俪潆姡h(huán)使用壽命較長，是鉛酸蓄電池的兩倍多，可達到2000多次，但價格為鉛酸蓄電池的4～5倍。它的初期購置成本雖高，但由于其在能量和使用壽命方面的優(yōu)勢，因此其長期的實際使用成本并不高。缺點是有“記憶效應”，容易因為充放電不良而導致電池可用容量減小。須在使用十次左右后，作一次完全充放電，如果已經(jīng)有了“記憶效應”，應連續(xù)作3～5次完全充放電，以釋放記憶。另外鎘有毒，使用中要注意做好回收工作，以免鎘造成環(huán)境污染。
5、鈉硫蓄電池：鈉硫電池的優(yōu)點：一個是比能量高。其理論比能量為760W·h/kg，實際已大于100W·h/kg，是鉛酸電池的3～4倍；另一個是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達200～300mA/mm2，并瞬時間可放出其3倍的固有能量；再一個是充放電效率高。由于采用固體電解質(zhì)，所以沒有通常采用液體電解質(zhì)二次電池的那種自放電及副反應，充放電電流效率幾乎100%。鈉硫電池缺點，主要其工作溫度在300～350℃，所以，電池工作時需要一定的加熱保溫。而高溫腐蝕嚴重，電池壽命較短。已有采用高性能的真空絕熱保溫技術(shù)，可有效地解決這一問題。也有性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問題。
