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新能源汽車動力電池的一些淺談

近年來,新能源汽車成為了汽車消費市場的新焦點。隨著人們對汽車需求的加大,燃油成本的不斷上升,國家對於碳排放的要求,促使汽車提供動力的能源從燃油轉換到相對環保友好的電池供能。

動力電池——新能源汽車的心臟

作為新能源汽車的動力來源,動力電池是新能源車中較為重要的系統,佔整車成本30%~40%,這也是與傳統燃油汽車的標誌性部件差異之一。

目前,由於新能源汽車偶有安全事故發生,寒冷天氣條件下續航里程嚴重縮短等缺陷,導致消費者對新能源汽車的未來心存疑惑,原因主要歸結為四點:

1.續航里程

2.安全性

3.充電便利

4.電池回收

所以,新能源汽車是因政策而產生的,還是未來代替燃油車、滿足消費者需求的產物關鍵在於能否解決動力電池的問題呢?還需要時間和事實來證明,拭目以待吧。

新能源汽車動力電池的一些淺談

目前市場中主流的動力電池

(一) 鉛酸電池

成本低、低溫性好、價效比高;能量密度低、壽命短、體積大、安全性差。由於能量密度和使用壽命很低,作為動力的電動汽車無法擁有良好的車速和較高的續航里程,一般用於低速車。

新能源汽車動力電池的一些淺談

(二)鎳氫電池

成本低、技術成熟、壽命長、耐用;能量密度低、體積大、電壓低、有電池記憶效應。由於其超強耐用性,被豐田混動車型普銳斯長期採用。與鋰離子電池相比,電池單體電壓僅為1。2v,為鋰離子電池的1/3,因此需求電壓一定的情況下,鎳氫電池體積比鋰離子電池大不少。雖然效能優於鉛酸電池,但是含有重金屬,遺棄後對環境造成汙染。

新能源汽車動力電池的一些淺談

(三)磷酸鐵鋰離子電池(主流)

磷酸鐵鋰離子電池熱穩定佳、安全、成本低、壽命長;能量密度低、怕低溫。熱穩定性是動力鋰離子電池中最好的。電池溫度處於500-600℃時,其內部化學成分才開始分解,並且穿刺、短路、高溫都不會燃燒或者爆炸。

但能量密度低,導致電池重量更重,體積也更大,車輛續航里程一般。而其最大的痛點在於低溫充電問題,當溫度低於-5℃時,充電效率低,不適合北方在冬天充電的需求。

新能源汽車動力電池的一些淺談

(四)三元鋰離子電池(主流)

三元鋰離子電池能量密度高、迴圈壽命長、不懼低溫;高溫下穩定不足。能量密度可達最高,但高溫性相對較差,關於續航里程有要求的純電動汽車,其是主流方向,且適合北方天氣,低溫時電池更加穩定。例如特斯拉公佈的Model3,採用了松下的21700型三元圓柱形電池。

缺點就是三元材料的脫氧溫度是200℃,並且無法透過針刺實驗,表明三元電池在內部短路、電池外殼損壞的情況下,容易引發燃燒、爆炸等安全事故。

三元鋰離子電池的“三元”指的是包含鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)或鋁(Al)三種金屬元素的聚合物,在三元鋰離子電池中做正極。三者缺一不可,在電池內部發揮巨大的用途。

動力電池基本結構

新能源汽車動力電池的一些淺談

動力電池的未來趨勢

能量密度越來越高,充電速度越來越快,安全性越來越強,成本越來越低。

所以動力電池產品型別之後的發展方向將會逐步由半固態電池→固態電池→全鋰電池發展。

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