電動汽車電池分類
電動汽車電池可以分為兩大類,即蓄電池和燃料電池,蓄電池適用于純電動汽車,可以歸類為鉛酸蓄電池、鎳基電池(鎳-氫電池、鎳-金屬氫化物電池、鎳-鎘電池、鎳-鋅電池)、鈉-硫電池、鈉-氯化鎳電池、二次鋰電池、空氣電池等類型。
而燃料電池專用于燃料電池電動汽車,可以分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC)等類型。
1、鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池已有100多年的歷史,廣泛用作內(nèi)燃機(jī)汽車的起動動力源,它也是成熟的電動汽車蓄電池,可靠性好、原材料易得、價格便宜,比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求,但它有兩大缺點,一是比能量低,所占的質(zhì)量和體積太大,且一次充電行駛里程較短,另一個是使用壽命短,使用成本過高。
2、鎳氫電池
鎳氫電池屬于堿性電池,鎳氫電池循環(huán)使用壽命較長,無記憶效應(yīng),但價格較高,國外生產(chǎn)電動汽車鎳蓄電池的公司主要是Ovonie、豐田和松下的一個合資公司,Ovonie現(xiàn)有80A·h和130A·h兩種單元電池,其比能量達(dá)75-80W·h/kg,循環(huán)使用壽命超過600次,這種蓄電池裝在幾種電動汽車上試用,其中一類車一次充電可行駛345km,有一輛車一年中行駛了8萬多公里,由于價格較高,目前尚未大批量生產(chǎn),國內(nèi)已開發(fā)出55A·h和100A·h 單元電池,比能量達(dá)65 W·h/kg,功率密度大于800W/kg的鎳蓄電池。
3、鋰離子電池
電動汽車鋰電池鋰離子二次電池作為新型高電壓、高能量密度的可充電電池,其獨特的物理和電化學(xué)性能,具有廣泛的民用和國防應(yīng)用的前景,其突出的特點是:重量輕、儲能大、無污染、無記憶效應(yīng)、使用壽命長。
在同體積重量情況下,鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的4倍,并且人類只開發(fā)利用了其理論電量的20%~30%,開發(fā)前景非常光明,同時它是一種真正的綠色環(huán)保電池,不會對環(huán)境造成污染,是目前最佳的`能應(yīng)用到電動車上的電池,我國從二十世紀(jì)九十年代開始開發(fā)和利用鋰離子電池,至今已取得突破性進(jìn)展,研制出了完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰離子電池。
4、鈉硫電池
鈉硫電池比能量高,其理論比能量為760W·h/kg,實際已大于100W·h/kg,是鉛酸電池的3~4倍,另外可大電流、高功率放電,其放電電流密度一般可達(dá)200~300mA/mm2,并瞬時間可放出其3倍的固有能量,再一個是充放電效率高,由于用固體電解質(zhì),所以沒有通常用液體電解質(zhì)二次電池的那種自放電及副反應(yīng),充放電電流效率幾乎100%。
鈉硫電池缺點,主要其工作溫度在300~350℃,所以,電池工作時需要一定的加熱保溫,而高溫腐蝕嚴(yán)重,電池壽命較短,已有用高性能的真空絕熱保溫技術(shù),可有效地解決這一問題,也有性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問題。
5、鎳鎘電池
鎳鎘電池的應(yīng)用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池,其比能量可達(dá)55W·h/kg,比功率超過190W/kg,可快速充電,循環(huán)使用壽命較長,是鉛酸蓄電池的兩倍多,可達(dá)到2000多次,但價格為鉛酸蓄電池的4~5倍,它的初期購置成本雖高,但由于其在能量和使用壽命方面的優(yōu)勢,因此其長期的實際使用成本并不高。
其缺點是有“記憶效應(yīng)”,容易因為充放電不良而導(dǎo)致電池可用容量減小,須在使用十次左右后,作一次完全充放電,如果已經(jīng)有了“記憶效應(yīng)”,應(yīng)連續(xù)作3~5次完全充放電,以釋放記憶,另外鎘有毒,使用中要注意做好回收工作,以免鎘造成環(huán)境污染。
新能源汽車電池有什么種類?
新能源汽車動力電池主要包括鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池和氫燃料電池。目前,鋰電池在能量密度、壽命、環(huán)保性能等方面具有很大優(yōu)勢,是動力電池的首選。鉛酸蓄電池純電動汽車最早使用鉛酸蓄電池,它是以鉛及其氧化物為電極材料,以硫酸溶液為電解液制成的。這是現(xiàn)在大部分電瓶車的動力來源,它最大的優(yōu)勢就是成本低。但是它有兩大缺點;一是比能量低,占用的質(zhì)量和體積太大,一次充電的里程短;使用壽命短,成本高。鎳氫電池鎳氫電池是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新型綠色電池,具有高能量、長壽命、無污染等特點。與鉛酸電池相比,鎳氫電池有了很大的改進(jìn),其電解液不可燃,安全性有保障,制造工藝成熟。但是鎳氫電池的充電效率一般,不能高壓快速充電。
由于鋰電池的廣泛應(yīng)用,鎳氫電池有在汽車上被完全替代的趨勢。鋰電池鋰電池是目前新能源汽車的主流選擇。鋰化合物錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。作為電極材料,石墨作為負(fù)極材料,具有重量輕、儲能大、無污染、無記憶效應(yīng)、使用壽命長的優(yōu)點。在同等體積和重量下,鋰電池的存儲容量是鎳氫電池的1.6倍,人類只開發(fā)利用了其理論電容量的200%,發(fā)展前景十分光明。但是,無論是什么類型,所有的鋰電池都會面臨低溫的天敵。4.氫燃料電池氫是一種理想的清潔能源。
它的特點是無污染、無噪音、效率高。就氫氣本身而言,燃燒可以釋放大量能量,其低溫性能優(yōu)異。最重要的是加氫效率高,加氫只需5分鐘就能行駛600多公里。而且這個數(shù)據(jù)還有提升的空間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的鋰電池。然而,氫燃料電池汽車重達(dá)200多公斤,比同類型的內(nèi)燃機(jī)車貴5倍多。關(guān)于氫燃料電池汽車的投資,日本和韓國的汽車公司已經(jīng)開始研究,現(xiàn)在已經(jīng)在各自的市場進(jìn)行小規(guī)模投資。新能源汽車最大的成本是電池、電機(jī)和電控系統(tǒng),動力電池的成本是最重要的。
從新能源汽車的成本構(gòu)成來看,動力系統(tǒng)占50%左右,其中電池占38%,電控和電機(jī)占12%左右。目前動力電池主要有兩種:三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。但市場上新上市的電動車大多基本用三元鋰電池,主要是因為三元鋰電池的能量密度遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰。但是磷酸鐵鋰電池的性能在安全性和重復(fù)使用壽命方面要優(yōu)于三元鋰電池。2017年,工信部公布了8批296輛新能源乘用車,其中221款車型使用三元鋰電池,而只有33款車型使用磷酸鐵鋰。
新能源汽車用動力電池有哪些類型?
新能源電動汽車電池種類大致歸為鉛酸電池、鎳氫電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池等幾大門類。以下是有關(guān)新能源汽車的更多資料:1、簡介:新能源車型指的就是用非常規(guī)的車用燃料為車輛提供動力。車型一共可分為四大種類其中是純電動汽車混合動力電動汽車燃料電池電動汽車以及別的新能源的電動汽車。所能夠?qū)崿F(xiàn)的優(yōu)勢就是尾氣零排放。2、新能源車輛號牌:小型的新能源車型號牌為漸變綠色大型的新能源車輛號牌是黃綠新能源車輛雙拼色。新能源車輛號牌對比于傳統(tǒng)車輛號牌在位數(shù)上多出一位就可以有效地區(qū)分車輛號牌避免出現(xiàn)重復(fù)的情況。
純電動汽車的電池都有哪幾種,哪個好?
新能源汽車用動力電池主要包括鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池、氫燃料電池。目前,鋰電池?zé)o論在能量密度,壽命和環(huán)保性能上都具有很大的優(yōu)勢,是動力電池的首選。
鉛酸電池純電動汽車最早使用的是鉛酸電池,鉛及其氧化物制成作為電極材料,硫酸溶液作為電解液,這是現(xiàn)在大部分電瓶車的動力源,低成本是其最大的優(yōu)勢。但它有兩大缺點;一是比能量低,所占的質(zhì)量和體積太大,且一次充電行駛里程較短;另一個是使用壽命短,使用成本過高。
鎳氫電池鎳氫電池是二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的一種新型綠色電池,具有高能量、長壽命、無污染等特點。鎳氫電池相比鉛酸電池有不小的提升,并且電解液不可燃、安全性有保障,制造工藝成熟。但是鎳氫電池充電效率一般、無法使用高壓快充,因此從鋰電池廣泛引用之后,鎳氫電池在汽車上也有被完全取代的趨勢。
鋰電池鋰電池正是現(xiàn)階段新能源車的主流選擇,鋰的化合物(錳酸鋰,磷酸鐵鋰等)作為電極材料,石墨作為負(fù)極材料,其優(yōu)勢在于重量輕、儲能大、無污染、無記憶效應(yīng)、使用壽命長。
在同體積重量情況下,鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍,并且人類只開發(fā)利用了其理論電量的20%~30%,開發(fā)前景非常光明。不過無論任何類型,所有鋰電池組都會面臨低溫這個“天敵”。
氫燃料電池氫氣是非常理想的清潔能源。特點是無污染,無噪音,高效率,就氫氣本身來說,燃燒可以釋放大量的能量、低溫表現(xiàn)上佳,最重要的加氫的效率高,加氫只需5分鐘就能行駛超過600公里。并且這個數(shù)據(jù)還有提升的空間,以上這些都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的鋰電池。
但是氫燃料電池轎車比同類型內(nèi)燃機(jī)車重200多公斤,貴5倍以上。關(guān)于氫燃料電池車投入方面,日、韓兩國的車企早就開始了研究,如今已經(jīng)小范圍投入到了各自國家的市場中。
新能源汽車最大的成本在電池、電機(jī)、電控“三大電”系統(tǒng),而動力電池成本又是重中之重。從新能源汽車的成本構(gòu)成來看,動力系統(tǒng)合計占比約50%,其中電池占到38%,電控和電機(jī)占比約12%。
目前主流的動力電池主要有兩類:三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。但目前市面上絕大多數(shù)新上市的電動汽車基本都用三元鋰電池,主要原因是三元鋰電池的電池能量密度要遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰。
但從安全性和重復(fù)使用壽命兩個角度而言,磷酸鐵鋰電池的性能都是要優(yōu)于三元鋰電池的。2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用車中,用三元鋰電池的車型有221款,而用磷酸鐵鋰的僅有33款。
從大類上分,電動汽車的電池有兩大類,蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純電動汽車,包括鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池。
其中,鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池出現(xiàn)的時間比較早,也是已經(jīng)被普遍淘汰的電池種類,而如今主流的純電動車基本上都是用的鋰電池,主要包括鈷酸鋰電池,如特斯拉產(chǎn)品;錳酸鋰電池,如豐田普銳斯、日產(chǎn)聆風(fēng);磷酸鐵鋰電池,如比亞迪產(chǎn)品、之諾1E等。
鉛酸電池是最為常用的一種新能源汽車電池。鉛酸電池的極板是用鉛合金制成的格柵,電解液為稀硫酸,兩極板均覆蓋有硫酸鉛。但充電后,正極處極板上硫酸鉛轉(zhuǎn)變成二氧化鉛,負(fù)極處硫酸鉛轉(zhuǎn)變成金屬鉛。放電時,則發(fā)生反方向的化學(xué)反應(yīng)。鉛酸電池的優(yōu)點是放電時電動勢較穩(wěn)定,缺點是比能量小,對環(huán)境腐蝕性強(qiáng)。
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