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电动车目前用的都有哪些电池技术?

来源:宝鄂实业    2019-05-23 11:20    点击量:
目前国内的纯电动商用车几乎都是使用锂离子电池,主要有两种不同的类型,分别为三元锂电池和磷酸铁锂电池,两者的区别在于正极材料的不同。
 
三元锂电池:
三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。三元锂电池能量的优势是密度大,同等重量的电池,能为车辆提供更长的续航里程,这也是纯电动货车所需要的。因此有不少的纯电动货车装三元锂电池,例如陕汽轩德E9、福田欧马可纯电动轻卡等车型搭载的是三元锂电池。而在纯电动乘用车上更为常见。但即使如此,三元锂电池还是受到的不少人的怀疑,特别是安全性方面。
 
在安全性方面,三元锂材料会在更低的200度左右发生分解,而磷酸铁锂材料是在800度左右。并且三元锂材料的化学反应更加剧烈,会释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应。说简单点,就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。
 
不过需要注意的是,这里说的仅仅是材料,不是已经成为成品的电池,在真实使用中,三元锂电池组配合BMS电池管理系统,包括过充/过放保护、过温保护、过流保护等功能,一旦电池发生意外,系统能够立刻切断电流,保证电池的安全。
 
磷酸铁锂电池:
磷酸铁锂电池在大量纯电动客车上以及部分纯电动货车上都有搭载,它的材料性质与三元材料相比更加的稳定;同时国内磷、铁的原材料丰富,制造成本也比三元锂电池低;电池可快速充电、且循环寿命长;工作温度范围广等优点。
 
但缺点是能量密度要比三元锂电池低得多,并且低温环境下,电池衰减严重。虽然磷酸铁锂电池在同等重量的情况下能量比三元锂电池低,但胜在成本低,安全性高,因此也有不少的车型采用这种电池技术,例如江淮帅铃i5、比亚迪T5、吉利远程E200等。
 
货车上除了使用锂离子电池以外,还有少量车型使用其他类型的电池,例如银隆汽车的钛酸锂电池,但由于搭载量不大,还不算主流电池。钛酸锂电池具有充电快、安全性高的优点,但缺点同样明显,相比于其他类型的锂离子电池,它的电池能量密度要低。
 
随着技术的发展,纯电动车型上的电池除了锂离子电池外,最有可能发展起来的应该是燃料电池。近几年来,燃料电池技术已经取得了重大进展,例如通用集团、丰田汽车、福特等汽车厂家都已经研发车燃料电池的车型,并已经非常接近量产。但燃料电池的应用依然存在着各种障碍,例如燃料的生产制造成本、运输、储存等问题,都还在妨碍着燃料电池的大规模使用。
 
就目前的纯电动货车的发展而言,欧洲市场或许是一个参考,在欧洲市场已经投入测试或者使用的纯电动货车中,由于续航能力的原因,基本都是针对城市配送的厢式车、11吨-15吨级的载货车或者码头货柜转运车型,大都对续航里程要求不大。而真正的长途重卡车型,发展的重点依然是以天然气等清洁能源为主,既保证了优秀的续航能力,同时也减少了污染物的排放。目前提出的关于新能源汽车的技术路线比较多,就未来的发展趋势来看,混合动力汽车的发展空间是最大的,特别是油、电混合用汽车,这项技术与目前世界汽车行业发展趋势最为相近,所以发展潜能最大。随着人们对这项技术研究的不断加深,未来新能源电动车势必成为主流。
 
a、纯电动汽车
 
由于石油使用量的急剧增加,不仅造成了不可再生能源储量的降低,燃油燃烧过程中还产生了大量的温室气体,对环境造成了污染。而人们将新能源应用于汽车领域之后,汽车则是靠电力驱动,在这一过程中不会产生对环境有害的物质,这也是目前解决温室效应最重要的途径。
 
纯电动汽车的动力是靠电池提供,所以汽车的性能很大程度上取决于电池的性能,电池储能的多少将直接影响到汽车的续航能力。电动汽车的发电机还配置了相应的控制装置,在电动机和控制装置的共同作用下会产生扭矩,直接对汽车进行驱动,车辆行驶时,扭矩的大小会对汽车的速度、加速度以及拉力因素产生直接的影响。此外,人们对电动汽车的电机也进行了调整和重新设计,即使电机的运转速度较低,也能输出较大的扭矩,配合IGBT控制单元完成汽车的控制,这一点则是传统的内燃机无法实现的。
 
b、混合动力汽车
 
混合动力汽车就是在汽车行驶过程中使用多种能源进行驱动的汽车,目前可见的主要驱动方式为汽油和电力共同驱动。虽然电力驱动能够减少对环境的污染,但很多时候也会有动力不足的情况出现,所以人们将电力和燃油混合使用,既能够减少温室气体的排放,还能够解决电池功率不足的问题。
 
凭借这一优势,混合能源汽车技术获得了大多数人的认可,成为了重要研究方向之一。目前在市场上使用比较多的混合模式为插电式混合动力汽车,这种汽车不仅配备了容量比较大的动力电池,还为电池配置了专用的充电设备;除了电池,汽车还带有燃油驱动系统。当电池的容量比较充足时,可使用电能驱动汽车,当电池电能低于一定的水平后,则可转换为燃油驱动。
 
c、燃料电池汽车
 
燃料电池汽车使用的是燃料电池,这是一种不同于充电电池的新技术。燃料电池汽车在运行过程中,主要依靠的是燃料电池系统、驱动电机、动力蓄电池和储氢系统。电池在工作过程中,会发生化学反应,将物质的化学能转化为电能,从而驱动汽车,目前使用比较广泛的燃料电池为氢氧燃料电池,H2和O2发生氧化反应生成H2O,这一过程会放产生大量的热量,将热量收集起来形成电能,汽车即被驱动。
 
 

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