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纯电动汽车的电池分几大种类你知道吗?

来源:宝鄂实业    2019-03-20 10:20    点击量:
 
 
纯电动汽车靠电能驱动的车辆。它必须使用专用充电桩或者特定的充电场所进行充电才能行驶。它的优点是结构简单,保养项目少,使用成本低,噪声低;缺点是电池的续航里程略低,充电的便利性也不好。不过目前大多数纯电动汽车都搭载了快充模式,30分钟即可将电量充至80%。典型的车型是荣威ERX5,比亚迪EV,帝豪EV等车型。
 
 
燃料电动汽车以氢气为燃料,氢气与大气中的氧发生化学反应,通过电极将化学能转化为电能,并将电能转化为机械能,作为动力驱动汽车前进。燃料化学电池的化学反应不会产生有害气体,具有高效率,无污染,零排放,无噪声等优势。燃料电池的能量转换效率要比内燃机高2-3倍,因此从能源利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想车型。典型的代表就是丰田推的广终极环保车FCEV。
 
混合动力汽车可以分为普通混合动力汽车、插电式混合动力汽车以及增程式混合动力汽车。
 
 
普通混动汽车在正常行驶过程中,主要依靠发动机驱动。只有在车辆起动或者低速行驶时,才靠电动机驱动,当遇到坡道或者急加速时,发动机和电动机共同驱动车辆行驶。它是利用车辆在行驶时发动机的多余功率给电瓶充电,所以这种车不需要外接电源。但是它的纯电续航里程极短,一般不会超过5公里。典型的例子是丰田的卡罗拉等混动车型。
 
 
插电式混合动力与普通混合动力相比,多了一个插电口,能够外接充电。并且电池容量也更大,纯电续航里程更长。这种车型是中国目前大力推荐的,能够享受到高额的补贴,并且不受限行和牌照的限制。典型的例子是名爵6,比亚迪等新能源车型。
 
 
增程式混合动力汽车就是用发动机进行发电,电动机进行驱动的车辆。当电池组电量充足时采用纯电动模式行驶,而当电量不足时,车内发动机启动,带动发电机给动力电池充电,提供电动机运行的电力(即增程模式)。增程无论什么情况下,都不能由发动机直接驱动车轮行驶,仅能通过电动机驱动。但它也能够像插电式混合动力汽车—样,通过外接电源进行充电。纯电续航里程比较长,一般可达100公里以上,最高可达300公里左右。国外在增程式电动汽车研发生产上相对国内较早,以雪佛兰Volt和Bolt以及宝马i3为代表。在国内增程式电动车型主要以奇瑞S18D-REEV、吉利GPECS-EC7、传祺GA5增程式电动车等为代表。
 
 
这几种新能源车型中,最节能的是燃料电池汽车,它的燃料来源无穷无尽,燃烧后的产物只有水,续航里程可达700公里,由于技术方面不完善,目前处于试验推广阶段。其次是纯电动汽车,它使用的电能来源广泛,使用成本较低,目前市面多数都是电动汽车。第三是插电式混合动力和增程式混合动力,它在纯电状态下还是很节能的,但纯油状态下油耗是很大的,对于普通的混合动力,它在本质上还是汽油车,只是让汽油机更多的时间工作在高效区间而已。
经过这一年的酝酿,在加上将会在今年4月1日正式实施的双积分政策助力,2018年的新能源汽车市场注定厮杀惨烈。
 
  当然了,繁荣的景象掩盖不了新能源汽车所面临的阶段性问题,最大的问题便是动力电池的续航以及充电问题,这也是目前制约新能源汽车销售的主因。某种程度上讲,我们谈论新能源汽车,本质上就是在谈论电池。新年伊始,我们就来全方位的聊一聊现阶段的动力电池,种类有哪些?有什么优缺点?电池安全如何来保障?各家车企如何来选择?哪些电池供应商让人放心?你想知道的都会在这里。
 
 
一、我们该把电池摆在怎样的高度?
 
  同内燃机在传统能源汽车上的作用一样,电池是新能源汽车的动力源,其重要意义不言而喻。
 
 
在纯电动汽车上,电池除了提供动力来源外,电空调、电制动、电转向三小电系统等也全部由动力电池来供应能源。
 
  在成本方面,现阶段,电池成本占比达到了整车的 30%-40%,是三大电系统(电池、电控、电机)中占比最高的部分。作为对比,传统能源汽车上的发动机大概占整车成本15%左右。综合来看,电池是决定电动汽车续航、价格、驾乘品质的关键所在,每一点都是影响消费者购买意愿的重要因素。
 
二、动力电池的种类以及优缺点
 
 
不同电动车的续航、价格以及充电时间不同,其中很重要的一个原因就是车辆的动力电池种类不同。至于种类是如何划分的,各自种类有什么特点,稍后再说,我们先来看看车辆动力电池的组成。
 
  动力电池常被称作是电池包,本质上来说,电池包就是靠一个个单个的电池芯组成的。首先,一定数量的电池芯会被组合到一起形成电池模组,然后多个电池模组再被组合到一起形成电池包。这样的组成形式有利于对电池进行统一管理与监控,同时具有不错的安全性。
 
 
电池芯、电池模块与电池包三者之间的关系。
 
  对动力电池有了大概的认识之后,我们再聊电池的种类就比较清楚了。说是电池种类,其实严谨一些应该说是电芯的种类。前面讲到电池包是由一个个电池芯组成的,电池芯的种类就决定了电池包的形态、续航能力、充放电效果等。
 
  首先,按照结构划分,电池芯可以分为圆柱电池、方壳电池以及软包电池。目前这三种结构电池芯在新能源车型上都有应用,比如特斯拉旗下车型都采用圆柱电池,日产Leaf(聆风)
 
  则采用的是软包电池。
 
 
圆柱电池、方壳电池与软包电池典型形态。
 
  圆柱电池应该是我们最容易想象到的结构,因为日常生活中我们最常接触的电池形式就是这种圆柱形。同我们常见的5号、7号电池类似,车用圆柱电池也具有特定的规格型号,比如18650、21700型号等,其中前两位数字表示圆柱电池的直径,18即代表18mm。三四位表示圆柱电池的高度,最后一位“0”则表示电池为圆柱形态。
 
 
这种圆柱电池最早是由索尼(SONY)公司设立标准并制造的,如今这种电池已经广泛应用在了新能源汽车领域。
 
  因为圆柱电池具有统一的规格,因此设计打包成模组非常方便,但是其能量密度因为规格限制会受到影响。
 
  方壳电池通常指具有铝制或钢制外壳方形电池,这种电池没有统一的规格限制,可以根据客户要求进行定制,相对来说,这种电池能量密度较高,重量较轻,但是长时间使用后其边角处电解液化学性能退化会比较明显,影响电池性能。
 
  软包电池,顾名思义其电池外壳是由一层铝塑膜包装而成,因此设计较为灵活,可以随意改变形状、薄厚,打包成模组较为灵活方便。另外,这种电池重量轻、能量密度高、循环性好。安全方面也要比方壳电池和圆柱电池要高,是目前发展潜力较大的一种电池结构。
 

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