电动汽车动力电池系统结构与工作原理
来源：宝鄂实业
2019-03-27 12:24
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1、纯电动汽车 BEV（Battery powered EV)
纯电动汽车—由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等）提供动力源的汽车。优点：零排放、无污染、结构简单。缺点：能量密度低、成本高、续航里程有限。
2、混合动力电动汽车 HEV (Hybrid EV)
混合动力电动汽车——车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车。一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的电动汽车。串联、并联和混联、综合式；轻度和混合，中度混合和重度混合。优点：可实现内燃机和电动机的最佳配合、可方便回收能量、市区可零排放、可解决空调、取暖等问题、可利用现有加油站、可延长电池寿命。缺点：结构复杂、依赖原油。
3、燃料电池电动汽车 FCEV (Fuel cell EV)
氢燃料电池电动汽车——利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。优点：燃料电池汽车具有安静、高效、能量密度较高和零污染（或低污染）排放的特点，同时续驶里程完全可以和内燃机汽车相媲美，具有结束内燃机汽车百年统治地位的潜能。缺点：成本高，可靠性和寿命有待改进、氢的来源、氢的存储、核心材料成本高、推广使用需要一定的时间。
新款固态锂离子电池可借用了太阳能电池制造所采用的薄膜技术，由于使用了新的制造工艺，各电池的电芯内部存在多个堆积层。相较于常规电芯，其表面积达到了前者的27倍，从而使得其能量密度达到了传统锂离子电池的2倍。
该公司表示：“目前已解决了固态电池电芯的生产精度、可重复性并提升了生产速度。常规的锂离子电池制造，通常可被划分为18道工序。从原料入场到发货，整个生产周期约为50－60天，这是相当长的一段时间。然而，目前采用新薄膜技术后，整个生产周期只有不到10天。”
该公司还列举了新电芯制造工艺及部件精密制造的相关明细，表示将与“其选定的（selected）”车企商讨该项技术。菲斯克还提到，许多大品牌的电池制造商可能也有量产该款固态电池电芯的意愿。
但特斯拉CEO埃隆·马斯克却表示：“这一切都停留在PPT的理论阶段，实际是否能奏效尚不知晓。”至于该款固态锂离子电池能否在明年被用于菲斯克的新款车型中，让我们拭目以待吧。
德国尤利希研究中心专家日前开发出一种新型固态电池，充电率比现有文献记录的固态电池高出十倍。新电池组件由磷酸盐化合物制成，材料经过化学和机械性能的最佳匹配，实现了电池持续良好的可通性。
固态电池因对热不敏感，不含任何可能泄漏或着火的液体部件，因此被认为比传统锂离电池更安全、可靠和耐用。影响固态电池发展的关键因素之一是通过的电流低，这会导致电池充电时间较长。一般固态电池再次充满需要约10—12个小时，而这款新型电池不到1个小时就能充足电。
项目负责人坦普尔博士介绍说，在传统锂离电池中使用液体电解质，能非常好地接触电极，具有纹理表面的电极像海绵一样吸收液体，形成一个大的接触区域；而两种固体材料不能这样相互结合，电极和电解质之间的接触电阻相应更高，影响电流的通过。
为了使电流在固体层边界处获得最大的流动性，研究团队设计的固态电池电极和电解质采用非常类似的材料组分，由不同的磷酸盐化合物制成。固体电解质作为稳定的载体材料，是在磷酸盐电极两侧通过丝网印刷工艺制成，使用的材料价格合理并容易加工。新型固态电池基本上不含有毒或有害物质。
坦普尔称，他们设计的固态电池主要是基于材料的最佳组合，这项设计证明固态电池实现高充电率和快速充电是完全可行的，并因此获得了专利。
参与项目的中国学者石城宇博士介绍说：“在最初的测试中，新电池的充放电循环相当稳定，经过500次充放电仍能保持原始容量的84%。当然，新电池还有改进空间，理论上做到低于1%的损耗也是可行的。”
尤利希能源和气候研究所所长艾歇尔教授表示：“新电池目前能量密度为每克约120毫安小时，已经非常高了，即使它们仍稍低于当今市场上的锂离电池。”
