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关于新能源汽车动力电池浅谈

关于新能源汽车动力电池浅谈

近年来,新能源汽车成为了汽车消费市场的新焦点。随着人们对汽车需求的加大,燃油成本的不断上升,国家对于碳排放的要求,促使汽车提供动力的能源从燃油转换到相对环保友好的电池供能。

动力电池——新能源汽车的心脏

作为新能源汽车的动力来源,动力电池是新能源车中较为重要的系统,占整车成本30%~40%,这也是与传统燃油汽车的标志性部件差异之一。

目前,由于新能源汽车偶有安全事故发生,寒冷天气条件下续航里程严重缩短等缺陷,导致消费者对新能源汽车的未来心存疑惑,原因主要归结为四点:

1.续航里程

2.安全性

3.充电便利

4.电池回收

所以,新能源汽车是因政策而产生的,还是未来代替燃油车、满足消费者需求的产物关键在于能否解决动力电池的问题呢?还需要时间和事实来证明,拭目以待吧。

目前市场中主流的动力电池

(一) 铅酸电池

成本低、低温性好、性价比高;能量密度低、寿命短、体积大、安全性差。由于能量密度和使用寿命很低,作为动力的电动汽车无法拥有良好的车速和较高的续航里程,一般用于低速车。


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(二)镍氢电池

成本低、技术成熟、寿命长、耐用;能量密度低、体积大、电压低、有电池记忆效应。由于其超强耐用性,被丰田混动车型普锐斯长期采用。与锂离子电池相比,电池单体电压仅为1.2v,为锂离子电池的1/3,因此需求电压一定的情况下,镍氢电池体积比锂离子电池大不少。虽然性能优于铅酸电池,但是含有重金属,遗弃后对环境造成污染。


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(三)磷酸铁锂离子电池(主流)

磷酸铁锂离子电池热稳定佳、安全、成本低、寿命长;能量密度低、怕低温。热稳定性是动力锂离子电池中的。电池温度处于500-600℃时,其内部化学成分才开始分解,并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或者爆炸。

但能量密度低,导致电池重量更重,体积也更大,车辆续航里程一般。而其痛点在于低温充电问题,当温度低于-5℃时,充电效率低,不适合北方在冬天充电的需求。

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(四)三元锂离子电池(主流)

三元锂离子电池能量密度高、循环寿命长、不惧低温;高温下稳定不足。但高温性相对较差,关于续航里程有要求的纯电动汽车,其是主流方向,且适合北方天气,低温时电池更加稳定。例如特斯拉公布的Model3,采用了松下的21700型三元圆柱形电池。

缺点就是三元材料的脱氧温度是200℃,并且无法通过针刺实验,表明三元电池在内部短路、电池外壳损坏的情况下,容易引发燃烧、爆炸等安全事故。

三元锂离子电池的“三元”指的是包含镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)或铝(Al)三种金属元素的聚合物,在三元锂离子电池中做正极。三者缺一不可,在电池内部发挥巨大的用途。

动力电池基本结构

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动力电池的未来趋势

能量密度越来越高,充电速度越来越快,安全性越来越强,成本越来越低。

所以动力电池产品类型之后的发展方向将会逐步由半固态电池→固态电池→全锂电池发展。


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