什么是新能源汽车电池_新能源汽车用什么电池_新能源车电池能用多久
1、什么是新能源汽车电池?
随着新能源汽车的发展,新能源汽车电池的创新也越来越多。 新能源汽车电池是利用新能源技术减少“温室气体”排放污染的新型汽车电池。
新能源汽车电池可分为两大类,即动力电池和燃料电池。 电池适用于纯新能源汽车,可分为铅酸电池、镍基电池(镍氢、镍氢电池、镍氢、镍锌电池)、钠?
电池(钠硫电池、钠镍氯化物电池)、二次锂电池、空气电池等类型。 燃料电池专门应用于燃料电池新能源汽车,可分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换燃料电池等。膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等类型。
新能源汽车电池组由多个电池串联堆叠而成。 典型的电池组大约有96个电芯,当给4.2V的锂离子电池充电时,这样的电池组可以产生超过400V的总电压。 虽然汽车电源系统将电池组视为单个高压电池,一次对整个电池组进行充电和放电,但电池控制系统必须独立考虑每个电池。
如果电池组中的一个电池的容量略低于其他电池,则其充电状态将在许多充电/放电周期中逐渐偏离其他电池。
如果该电池的充电状态不能与其他电池定期平衡,它最终将进入深度放电状态,从而造成损坏并最终导致电池组故障。 为了防止这种情况发生,必须监控每个电池的电压以确定充电状态。 此外,还必须有一个装置对电池进行单独充电或放电,以平衡这些电池的荷电状态。
2、新能源汽车使用什么电池?
1.铅酸电池
代表企业或车型:长安汽车、北汽集团、长城汽车、吉利汽车、上汽通用等传统燃油汽车普遍采用铅酸电池作为车载电源装置。 目前,市场上大多数低速电动汽车也采用铅酸电池。
第一代电动汽车EV1采用的是铅酸电池,该电池由美国通用汽车公司于1996年生产。铅酸电池于1859年发明,从发明到应用在电动汽车上历时137年。 所谓铅酸电池,以氧化铅为正极板,海绵铅为负极板,硫酸水溶液为电解液。 铅酸电池是目前汽车领域应用最广泛的电池。 它们主要用作内燃机车辆内各种电气和电子设备的电源。
铅酸蓄电池分为封闭式和非封闭式两种。 封闭式无需维护、可深度放电、可回收、价格便宜。 已成为大多数传统燃油汽车的动力供给装置。 例如,别克使用免维护铅酸电池。 但铅酸电池能量小、功率低是其致命弱点。
业内专家指出,单节铅酸电池标称电压为2.0V,可放电至1.5V,可充电至2.4V; 在实际应用中,常常将六节单节铅酸电池串联起来,组成12V铅蓄电池。 酸性电池还有24V、36V、48V等,其使用寿命一般为3年。
“可以通过增加电极表面积来提高功率和密度,但这会增加侵蚀速度并缩短电池的使用寿命。” 清华大学电机系副教授胡泽春表示,“充放电方式也会严重影响其使用寿命,长期过充电、过放电会导致电池寿命缩短。”
铅酸电池之所以在近50年得到广泛应用,除了技术成熟、批量生产、生产成本低之外,可替代性和价格低廉也是主导因素。 虽然新的电池技术不断产生,但仍然采用铅酸电池作为动力源,主要应用于旅游车辆、电动叉车或一些短途公交车上。
2.碱性电池
代表企业或车型:一汽丰田混合动力车型、长安福特混合动力车型、雷克萨斯、保时捷等普遍采用镍氢电池作为动力源。
所谓碱性电池是由镍基和碱性溶液电解液组成。 主要有镍镉电池、镍锌电池和镍氢电池三种。 其中,镍氢电池比镍镉、镍锌电池具有更高的比能量。 环境无污染。
业内专家指出,镍氢电池是由氢离子和金属镍合成的。 它们的电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命更长。 镍氢电池的缺点是价格比镍镉电池贵很多,性能比锂电池差。 据悉,通用汽车于1999年开发的第二代电动汽车采用镍氢电池提供动力,但最终因缺乏竞争力而退出市场。 然而,日本丰田汽车公司采用镍氢电池技术,打造出结合了内燃机和电动机的第三代电动汽车,即混合动力电动汽车(HEV)。
镍氢电池已成为电动汽车电池技术研究和市场应用领域最受欢迎的电池。 与铅酸电池相比,镍氢电池的能量体积密度提高了3倍,比功率提高了10倍。 该技术的独特优势包括:更高的工作电压、比能量和比功率、更好的过充放电耐受性和热性能。
“但镍氢电池的应用也存在一定的局限性,其容量在低温下降低,在高温下充电耐受性较差。此外,价格也是制约镍氢发展的主要因素电池。金属镍等原材料非常昂贵。虽然镍氢电池比铅酸电池储存更多的能量,但过度放电会造成永久性损坏。荷电状态必须限制在较小的范围内。大多数电池中储存的能量并没有被实际使用。例如,丰田普锐斯只能使用电池能量的20%。 业内专家表示。
3、锂离子电池
代表企业或车型:本田混合动力、别克混合动力等,如本田雅阁混合动力、别克君越混合动力。
锂离子电池可分为锂离子电池和锂聚合物电池两种。 锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等,负极材料主要有石墨、钛酸锂等。不同正极材料的锂离子电池性能材质也不同。
4、磷酸铁锂电池
代表企业或车型:比亚迪纯电动汽车(秦、秦EV、唐等)、宇通新能源客车、厦门金龙新能源客车等。
目前,电动汽车中最常用的锂离子电池是磷酸铁锂电池。 比亚迪新能源采用的是磷酸铁锂电池。 它具有磷氧共价键结构,可防止氧原子释放,因此具有良好的热稳定性和安全性,且价格相对便宜。 这些因素使得磷酸铁锂电池成为小型电动汽车和PHEV动力电池的首选。
业内专家指出,磷酸铁锂电池是指采用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 其特点是不含钴等贵重元素,原料价格低廉,磷、铁资源丰富。 其工作电压为3.2V,单位重量电容量(/g)大,放电功率高,充电快,循环寿命长,在高温高热环境下稳定性高。
“但在锂离子电池中,磷酸锂电池的比能量、比功率和工作电压都比较低。钴酸锂、锰酸锂电池在大型纯电动汽车的应用中更有优势。” 业内专家表示。
5、三元锂电池
代表汽车或车型:特斯拉、吉利帝豪、北汽EV200、江淮iEV5、艾瑞泽7e、荣威Erx5等。
三元锂电池是正极材料采用镍钴锰酸锂三元正极材料的锂电池。 据清华大学欧阳明高教授介绍,所谓“三元”,就是正极为三元,负极为石墨。 三元锂电池比普通钴酸锂具有能量密度高、循环性能更好的优点。 目前,随着配方的不断改进和结构的改进,电池的标称电压已达到3.7V,容量已达到或超过钴酸锂电池的水平。
特斯拉生产的电动汽车使用的是三元锂电池。 特斯拉电池技术总监Kurt Kelty给出的理由是:更高的能量密度和更好的稳定性和一致性; 可以有效减轻电池系统的负载。 成本; 体积小,可控性和安全性不断提高。
不过,也有业内人士指出,“三元锂电池主要包括镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等。由于镍钴铝在高温下结构不稳定,高温安全性较差,且“pH值太高会造成损坏。单体会膨胀,造成危险,目前成本较高。”
据悉,现有的三元锂电池如果出现内部短路或者正极材料与水接触,就会发生明火。 因此,一般三元锂电池都会有钢壳保护。 由于特斯拉的电池组由约7000块18650电池组成,尽管特斯拉为电池组提供了全面的保护,但在极端的碰撞事故中,仍然存在着火的风险。
“磷酸铁锂电池稳定得多,即使电池板被刺穿或短路,也不会爆炸和燃烧,暴露在350℃的高温下也不会着火(三元锂电池不能承受)温度180-250℃)。所以从安全性能来说,磷酸铁锂电池稍微好一点。” 业内人士告诉记者。
“与镍氢电池相比,锂离子电池具有较高的工作电压和较大的比能量,是镍氢电池的3倍。锂离子电池体积小、重量轻,循环寿命长,自放电率低,无记忆效应,无污染;单个电池性能指标数值范围较大,因为锂离子电池电极组合较多,存在一定差异在他们的表演中。” 胡泽春副教授解释道。
当然,锂离子电池在电动汽车中的大量使用也存在问题,主要是由于锂离子电池的安全性、循环寿命、成本、工作温度和材料供应等各种性能限制。 据悉,目前锂离子电池主要以小容量、低功率电池为主,大容量、高功率锂离子电池尚未实现量产。 另外,电池组的电池管理系统中的一些技术尚未成熟(如均衡充电技术),这也是锂离子电池在电动汽车上尚未得到广泛应用的重要原因之一。
3、新能源汽车电池能用多久?
新能源电池一般可使用3至6年左右。 详细请看分析:
很多准车主都会关心电池是否像手机电池一样。 会不会无法长期掌权? 由于没有人使用新能源电动汽车太久,这个问题很难回答。 但根据汽车厂商提供的数据,电池寿命可以达到1000-2000次充放电。 使用此数据作为参考。 假设每天充放电一次,每年充放电365次,电池理论上可以使用3-6年。 这里所说的电池寿命是指电池充电容量降至原值的70%时(该标准尚无国家标准参考)。 另外,在车辆5年保修期间,4S会定期对电池进行检测。 如果发现任何性能下降的模块,将建议更换它。
可能有些朋友也会担心。 如果5年后电池真的需要彻底更换,买新电池会不会很贵? 目前,价格根据每辆车的电池容量而有所不同。 但可以肯定的是,价格确实不低! 基本上可以达到购车价格的80%! 但我们无需过于担心。 因为如果到了那个时候,我们不一定会选择原装电池。 从现在市场上的产品来看,分厂电池的价格只有3万到4万元,更何况五年后价格相信还会更低。 另一方面,从目前电动汽车厂商的发展方向来看,续航里程更长、充电速度更快、重量更轻的产品将是未来几年的发展趋势。 新材料、新工艺的诞生,势必让新能源电动汽车更加普及。 汽车市场正在迎来春天。