你了解汽车电池吗,冬季会对汽车电池带来哪些影响?
来源:宝鄂实业
2019-04-11 11:59
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随着新能源汽车的普遍,以及国家的提倡,越来越多的消费者在购买汽车的时候都会吧新能源汽车放在考虑范围之内。但是不考虑汽车本身的性能问题,现在消费者最为关心的是新能源电动汽车的售后服务跟电池动力跟续航。
关于新能源汽车的售后服务,国家也已经慢慢重视起来,开始大力建设,所以未来全国新能源电动汽车的售后服务应该会得到大幅度的提升。好了,我们解决了售后方面的问题,最为关心的就是汽车的电池使用率和寿命。今天我们来探讨一下质量问题。
这就好比家里买菜用的两轮电动车,它在出厂的时候自带的原装电池寿命并不是很好,所以消费者在后期自己的爱车出现了电池寿命减半,汽车动力大不如以前,就必须以更换电池来提升动力以及延长寿命。同样消费者在看到新能源电动汽车的时候,首先想到的肯定是这辆车的电池怎么样,这好比发动机一样,电池就是新能源电动汽车的心脏。
大部分厂家使用的是蓄电池和燃料电池两大类,但是厂家不同,车型也不同,这让大部分厂家在采用电池上面都有很大的差别。就国产比亚迪汽车来举例,比亚迪公司一直以来专注研究磷酸铁锂电池,这种电池在性能上可能会不如三元锂电池,但是价格相对来说比较便宜,性价比也非常高,在符合比亚迪公司的产品定位上还能保证电动汽车的质量。新能源汽车在汽车行驶高速运转的时候,电池的使用频率就会提高,伴随着汽车不断往前,电池的温度同事会提升很多。而磷酸铁锂电池相较于钴酸锂电池来说热稳定性就会好很多。
那么除了新能源电动汽车的电池稳定性,每年到冬天其电池会受到天气影响吗?答案肯定是会的,因为在气温急剧下降的冬天里,电动汽车的电池会因为气温同时造成百分之二十到百分之三十的储电率下降,但是储电率下降并不会影响新能源电动汽车的正常行驶,毕竟电池本来就是一个消耗品,本身不耐寒。不过就天气原因来说,各大厂家已经在想办法研究新的电池模板,所以在以后新能源电动汽车的电池会比现在提高很多,同时增加了使用率和储电率。
目前电动车的封装形式无非就是三种,圆柱,方形和软包电池三,那么每种不同封装形式电池的优势劣势又有哪些呢?
其实提到圆柱电池首先想到车型就是特斯拉。当然圆柱电池的应用很广,型号也很丰富,只不过有着特斯拉的大名为前提,我们最熟悉的也就是它的18650和27100两种型号。拿18650举例来说,18代表的是电池的直径,65代表的是电池的高度,0则代表它是圆柱电池,那么27100自然也同理。
18650电池的历史最早可以追溯到1992年,那个时候的18650大部分被应用在数码产品上。所以最主要的优势就是技术成熟,所以18650拥有着更高的良品率,且PACK的成本也能得到有效控制。而且当时18650的能量密度就已经达到了现在宁德时代NCM811的水平,所以对于刚刚起步期的特斯拉来说,18650无疑就成为了最佳的选择。
相较于方形硬壳电池,圆柱电池的空间利用率明显更差,不过好在可以利用圆柱体中间的空隙流通冷却液,也算是“废物利用”的一种。
当然18650的劣势也不能忽视,一个是18650电池采用了金属外壳加上单体电池容量较小,为了满足容量需求只能通过数量的大幅度增加来弥补,那么更大的数量对于BMS电池管理系统要求更高。拿特斯拉上7000节18650来说,目前也只有特斯拉的BMS电池管理系统才能满足如此数量的运算要求。这也是国内没有厂家用18650的原因之一。
不过,目前18650碍于已经发展到极限,随之便诞生了最新的21700,未来特斯拉Model 3便会采用21700电池。相较于18650来说,21700个体体积更大,电池能量密度提升近20%。同时随着技术的发展,21700的成本也明显低于18650。
当然21700也并不完美,真正了解电池的朋友们肯定知道这样一组数据,电池容量每上升10%,电池的循环寿命就会降低20%,充放电倍率就会下降30%-40%,电芯温度会上升20%,所以这意味着需要运算能力更强的BMS电池管理系统来对电池进行有效的控制。就目前国内BMS技术水准来说,想要用上21700电池着实还是需要一段路要走。
可以说方形硬壳电池是目前国际领域应用面最广的电池PACK形式,国内目前主流的蔚来,吉利等一系列新能源车企均采用方形硬壳电池,而国际传统大厂如奥迪,宝马等也均采用方形硬壳电池解决方案。方形硬壳电池应用面广的最主要原因之一就是其供应商也更多且技术难度相对较低,国内绝大多数电池供应商均选择研发方形硬壳电池。比如大名鼎鼎的宁德时代就是主要提供方形硬壳电池的供应商。
方形电池优势除了刚刚说的供应商丰富之外,它的可定制化程度也更高,同时方形的空间利用率相对圆柱电池也更高,但问题在于外层的硬质保护壳会明显增加电池包的整体重量,所以国内类似理想制造ONE都开始以铝材作为外层保护壳,有效的保证轻量化从而提升电池能量密度。
与此同时,方形电池的单体容量和体积都更大,单体数量自然随之降低,那么对于BMS电池管理系统的要求也就更低。目前方形硬壳电机最有代表性就是由宁德时代推出的NCM811,电池密度达到了170kW/kg。
主要劣势就在于可定制自由度高,导致制造工艺不统一,每块电池的差异就会凸显出来。相对于圆柱电池,方形硬壳电池对于冷却系统布置的要求也更高。不过随着国家对于电池标准政策的推出,未来方形电池的差异也会随之减小。
软包电池虽然在汽车市场上应用的并不多,但我们对它并不陌生。我们的手机基本上采用的都是软包电池。