如何识别电动车电池种类、参数、结构、型号呢?
来源:宝鄂实业
2019-03-20 08:50
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作为电动汽车的动力来源,电池也随着电动汽车的发展不断进行技术升级。电动汽车的电池主要可以分为燃料电池和蓄电池两大类。
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。相对于蓄电池,燃料电池在新能源汽车领域中应用的不多,使用的种类主要是氢燃料电池。
氢燃料电池的基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散,并与电解质发生反应,释放出的电子通过外部的负载到达阴极。氢燃料电池通过电化学反应释放电能,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式。
燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物,而氢燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等),那么整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。
此外,氢燃料电池的“充电”过程是补充氢燃料,使用习惯上类似于普通燃油车,弥补了普通电动汽车充电时间较长的缺陷。但是,即使氢燃料电池在环保方面表现如此突出,却仍然难以向锂电池一样普遍应用到电动汽车上
主要原因在于氢气的运输和储存上。由于氢气具有易燃易爆的特性,所以在运输和存储中需要一整套专用配套设施,投资成本过高,导致推广力度不大。
电池放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生 —— 把电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。将这类电池称为蓄电池,也称二次电池。
目前,在新能源汽车不断追求高续航里程的背景下,锂电池成为了新能源汽车市场的电池主角。
锂电池也分为不同种类。按锂电池的正极材料分类,常见的有三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂等。
因此,在新能源汽车补贴政策以及消费者群体对汽车的续航里程提出更高要求的背景下,三元锂电池由于其优质的能量密度而成为新能源汽车电池的发展方向。
很多新推出的新能源汽车都选择搭载了三元锂电池,比如特斯拉的Model X、蔚来汽车的ES8以及比亚迪的新能源车型等。
根据国家汽车产业发展规划,为了实现汽车产业“弯道超车”和节能减排的目的,最终是让纯电动汽车产业化。但目前由于受制于电池技术发展的瓶颈,无论对政府还是车企,都把混合动力作为一个“过渡”的路线。而是对于是以插电式混合动力还是常规混合动力的技术路线为主导,串联/并联/混联的结构究竟孰优孰劣,在业界依然存在一定的争议。
即使购买插电式混合动力汽车,消费者仍然会按照传统燃油汽车进行驾驶,在这样的情况下,并没有发挥新能源汽车节能减排的功能。而深究其原因,其实还是“充电难”的问题。
串并混联三种方式各有特点,我们很难一概而论地去评价孰优孰劣,而其性能的充分发挥,与能量管理系统以及控制策略息息相关。
随着电池技术的不断发展以及充电设施不断的完善,燃油汽车必然会逐步过渡到纯电动汽车。在过渡的过程,存在着不同技术路线的争论,技术路线之争的背后,其实夹杂着政府的意志,车企与政府间的博弈以及车企间利益的诉求。
无论插电式混合动力也好,还是串并联也好,谁能够满足消费者需求才是王道。
电池-->化学电池-->动力电池-->二次电池+燃料电池”
电池分类方法很多,为了让大家比较全面地了解动力电池,我们按“由大到小”的思路来叙述。
像我们熟知的太阳能属于物理电池,而这里,我们主要关注化学电池。按照工作性质,我们将化学电池分为:
一次电池,也称原电池,即不能够再充电的电池,如生活中常用的锌锰干电池;
二次电池,即可充电的电池,这也是汽车动力电池最基本的要求;
燃料电池,指正负极本身不含活性物质,活性材料连续不断从外部加入,如氢燃料电池;
对于汽车动力电池,我们主要关注化学电池中的燃料电池和二次电池,也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池,目前发展迅速可谓“炙手可热”;另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池,但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用。
通过上面一节,我们理解了动力电池在整个电池家族的位置,那么我们进入正题。下面是一张比较经典的图:
不知道大家是否还记得我们上篇文章中提到的动力电池基本性能参数,便能很好理解上图Y轴的体积能量密度Wh/L(也简称能量密度)以及X轴质量能量密度Wh/kg(也称为比能量)的概念。
总体来讲,二次电池可以分为铅酸电池(Lead Acid),镍镉电池(Ni-Cd),镍氢电池(Ni-MH)以及锂电池(Li)。
总结和比较了不同动力电池主要性能指标以及代表车型和电池生产企业,在二次电池中,锂电池无论在能量密度,寿命和环保性能上都具有很大的优势,是目前动力电池的首选。
而燃料电池虽然能量密度很高,但是由于燃料的来源(比如氢气)要消耗比普通电动汽车更多的能源以及产生很严重的污染,目前还是很大的瓶颈。