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太平洋汽车网新能源纯电动汽车对电池的基本要求可以归纳为以下几点:1、电池一致性好;2、较好的充放电性能;3、较长的循环寿命;4、使用维护方便;5、高功率密度;6、价格较低;7、高能量密度;8、其它性能好,无环境污染问题(电池生产、使用、报废回收的过程中不能对环境出现不良影响)等等。
电动汽车对动力电池的要求有:
1、大功率充放电能力:质量比功率和体积比功率是衡量蓄电池快速充放电能力的指标,相对、于比能量要求,混合动力汽车对比功率要求更高。
2、充放电效率:动力电池中能量的循环必须经过充电-放电-充电的循环,高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。
3、相对稳定性:动力电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定,使其在动力系统使用条件下能达到足够的充放电循环次数。
主要指标:
1、质量比功率(W/kg):电池的质量比功率代表每千克质量的电池能提供的功率。它的大小决定电池所能输出的最大功率,标志着汽车的加速性能和最高车速,对电动汽车的动力性能等有直接影响。在混合动力汽车中,电池的比功率是最关键的因素,因为电池的电耗尽后可以在内燃机工况下重新进行充电。
2、质量比能量(Wh/kg):标志着纯电动模式下的续驶能力。
3、循环次数:动力电池的工作是一个不断充电-放电-充电-放电的循环过程,每充电和放电一次,动力电池中的化学物质就要发生一次可逆性的化学反应。
随着充电和放电次数的增加,动力电池中的化学活性物质会发生老化,逐渐削弱其化学功能,降低动力电池的充电和放电的效率,最后部分或完全丧失其充电和放电功能。动力电池的工作循环次数是衡量动力电池寿命的重要指标,对动力电池的使用有直接影响。
4、成本:电池的成本与电池的新技术含量、材料、制作方法和生产规模有关,目前新开发的高比功率的动力电池成本较高。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
新能源汽车的动力电池是什么
1)高比能量(它关系到一次充电可行使的距离)。动力电池容量有限,未能实现突破。目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100km~300km,并且这还需要保持适当的行驶速度及具有良好的动力电池调节系统才能得到保证,而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下续驶里程只有50km~100km。
2)大功率(它涉及到电汽车车的加速特性和爬坡能力)。
3)循环寿命长(它涉及到流动成本)。目前,实际应用的动力电池组的循环寿命短,普通动力电池充放电次数仅为300~400次,即使性能良好的动力电池充放电次数也不过700~900次,按每年充放电200次计算,一个动力电池的寿命最多为4年,与燃油汽车的寿命相比太短。
4)充放电效率高(它涉及到节省能源及成本)。
5)原材料来源丰富,成本低(它涉及到基本建设费用等)。目前,电动汽车动力电池的价格约为100美元/kwh,有的甚至高达350美元/kwh,成本太高,用户难以承受。
6)安全(它关系到在使用过程中是否可靠,方便)。动力电池安全性得不到保障,中小容量锂动力电池的产业化已经非常成功,但大容量、高功率锂动力电池的安全性问题还未得到有效解决。而动力电池容量愈大,其一旦失控所造成的危害就愈大。针对动力电池安全性方面,需在电气安全、机械安全和热安全的基础上开展动力电池系统的安全性整体方案设计研究,针对动力电池系统开展故障诊断预测、热安全监测预警和防控关键技术。
太平洋汽车网动力电池主要由正极、负极、电解液、隔膜等组成,要求高能量密度、长寿命、可靠安全。其工作原理是通过正负极材料及电解液之间的化学反应产生电子的移动从而产生电流。充电时(以估算锂电池为例),电池的正极上有Li+生成,Li+从正极脱嵌经过电解液嵌入负极;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解液嵌入正极。
以下时目前动力电池中最常见的三种,镍氢电池面临淘汰,铅酸电池全凭保有量在职称,故目前以锂电池最为主流。
新能源汽车动力电池的性能比能量是指电池单位质量所能输出的电能,单位是Wh/kg;比功率是描述电池在瞬间能放出能量的能力,单位是W/kg;比能量高的动力电池就像龟兔赛跑里的乌龟,耐力好,可以长时间工作,续航里程长;而比功率高的动力电池就像百米赛跑里的博尔特,速度快,可以提供很高的瞬间电流,以保证汽车的加速性能。然而鱼与熊掌不可兼得,通常一种电池不能同时具备高比能量和高比功率。
能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大?
一箱50L的汽油大概可以跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池:汽油的比能量为11kWh/kg,1L汽油约重0.742kg,按车载50L计算,满载是37.1kg,释放的能量为408.1kWh。三元锂电池的比能量为150Wh/kg,408.1kWh的能量需电池2700kg,假设汽油发动机和电动机的效率差为3倍,相当于900kg电池的能量。
电池的稳定性动力电池作为新能源汽车上的能量源,必然会比平时生活中使用的电池有更高的稳定性要求。高温、低寒、强碰撞等情况都有可能出现,故作为动力电池,稳定性也是至关重要的一个指标。
电池的使用寿命对于动力电池,电池的一致性、充放电的循环次数直接决定了车辆的使用寿命。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
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