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电动汽车动力电池的国内外技术现状与发展趋势


1、锂离子电池的优点
(1)工作压力高。 (2)比能量高。 (3)循环寿命长。 (4)自放电率低。 (5)无记忆性。 (6)对环境无污染。 (7)能够制造成任意形状。
2、锂离子电池的不足 (1)成本高。 (2)必须有特殊的保护电路,以防止过充。
高安全性、长寿命、高可靠一致性及低价格 等是制约动力锂离子电池应用的主要问题, 对纯电动车而言,电池的比能量/ 比功率必 须尽可能高,以满足长行驶里程及爬坡、加 速等性能的需要
率特性提高;泡沫板栅使电池比能量增加;新组分 铅合金使循环寿命增加。
我国铅酸电池未来努力方向:
延寿、摘帽、加力
铅酸电池由于价格低廉,目前主要应用在速度不高、线 路固定、充电站设立容易规划的电动汽车上。
雷丁V60是目前微型电动汽车市场上唯一的一款自主研发采 用三厢结构的车型,前期将推出两个不同配置的铅酸版V60
松下最新的方形电池采用新的电极材料, 降低了内阻和内压, 使可靠性和寿命得到提高, 其主 要参数如表2所示, 其技术特征: ·比功率达到1350W/kg; ·采用新的电极材料使内阻显著降低; ·采用新的电池联接结构; ·寿命有显著的提高; ·电池箱尺寸减少15%, 重量减少25%。
纯电动汽车 通用汽车的Honda Civic Hybrid 本田的Honda EV Plus 福特汽车的Ford Ranger EV
电动汽车动力电池 的电国动内汽车外动技力术电现池的状 国内与外发技展术现趋状势与发
展趋势
车辆12-1 李肖
目前电池类型特点及应用车型 目前电池存在问题 电池未来发展动向趋势
目前电池类型特点及应用车型
电池类型
目前市场上电池类型有很多,现在 运用成熟的有铅酸电池、镍氢电池、锂 子电池、燃料电池、太阳能电池
30~35%;
国外镍氢电池生产厂 国内镍氢电池生产厂商
ห้องสมุดไป่ตู้
商及特点
及特点
松下电能有限公司(PEVE)
PEVE(PanasonicEVEnergyCo., Ltd)是松下和丰田的合资公 司。目前采用松下电池的商业化混合动力汽车有丰田的 Prius、Alphard、Estima、本田的Civic、Insight等。
此图为丰田汽车几款混合 (纯)电动汽车使用的锂子 电池单体级组件指标
其中插电式普锐斯最值得关注,这也是丰田 的第一款插电式混合动力量产车,基于第三 代普锐斯车身来构建。由98马力的1.8升的汽 油发动机、80马力直流电机和的尺寸更加紧 凑的锂电池构成。由于引入了轻量级的电池 组,其整车重量比标准普锐斯轻了50公斤 (仅重1420公斤),可以输出最高138马力的 动力,0-100公里/小时加速为10.7秒,最高 时速达到180公里/小时。
混合动力电车 福特汽车的Ford Escape 雪佛兰的Chevrolet Malibu 本田的Honda Civic Hybrid
丰田RAV4纯电动车-世界首款搭载了镍氢电池的量产型电动 汽车
锂离子电池
与其他蓄电池比较,锂子电池具有高电压、 比能量高、充电寿命长、无记忆效应、无污 染、快速充电、自放电率低,工作温度范围 宽和安全可靠等优点,它已成为未来电动汽 车较为理想的动力电源。
镍氢电池
特点 镍氢电池是20世纪90年代发展起来的一种新型绿色电池,具 有高能量、长寿命、无污染等特点。
镍氢电池优点: 1、比功率高 2、循环功率次数多 3、无污染 4、耐过充过放 5、无记忆效应 6、使用温度范围宽 7、安全可靠
镍氢电池缺点:
(1)自放电率高:满电常温下存储自放电率 (2)高温性能差; (3)在过充和过放时会排出气体。
燃料电池
能量密度高,接近汽油和柴油的能量密度,几乎是 零污染,代表电动汽车未来发展方向,也是各国重 点研发的领域之一。
但是成本太高:金属箔催化剂 存储和运输成本高 加氢站等配套设施不完善
1、燃料电池的优点 (1)节能、转换效率高。 (2)排放基本达到零污染。 (3)无振动和噪声,寿命长。 (4)结构简单,运行平稳。
铅酸电池
应用历史最长,最成熟,成本最低,已 实现批量生产,但比能量低,所占体积质量 大,且一次充电行驶里程较短,自放电率高, 不适合现代电动汽车发展需要。
铅酸蓄电池的优点:
(1)除锂离子电池外,在常用蓄电池中,铅酸蓄电 池的电压最高,为2.0V;(2)价格低廉;(3)可 制成小至大至几千安时的各种尺寸和结构的蓄电池 ;(4)高倍率放电性能良好,可用于引擎启动;( 5)高低温性能良好,可在零下40摄氏度至零上60摄 氏度的条件下工作;(6)电能效率高达60%;(7) 易于浮充使用,没有“记忆”效应;(8 )易于识别荷电状态。
铅酸蓄电池的缺点:
(1)比能量低,在电动汽车中所占的质量和体积较 大,一次充电行驶里程短;(2)使用寿命短,使用 成本高;(3)充电时间长;(4)铅是重金属,存在 污染。
铅酸电池在电动汽车上的应用情况
世界各国电动汽车用新型VRLA铅酸电池
铅酸电池在电动汽车上未来发展趋势 国外的嵌入电容极的“超级电池”使电池的功
2、燃料电池的缺点 (1)燃料种类单一。 (2)要求高质量的密封。 (3)价格高。 (4)需要配备辅助电池系统
六种燃料电池的主要特征参数
现代ix35氢燃料电池
现代汽车计划到2015年共生产1000台ix35燃料电池 车,主要针对公共领域或集团客户。现代ix35 FCV 和所有氢动力汽车一样,水蒸气是其唯一排放的“ 尾气”,该车最高功率73kw,最高时速151km/h,百 公里加速12.5秒。其驱动过程为:将电量储存到 24kwh锂电池组,然后用电机驱动车辆,续航里程达 到594公里。与传统意义上的电动汽车不同的是, ix35燃料电池车加氢只需要几分钟时间,而且加氢 站的建设要较电动汽车充电站更为环保和便宜。
插电式普锐斯拥有三种可以随意切换的驾驶 模式:HV、EV和EV-City,其中HV模式类似于 普通普锐斯,由于发动机和电机共同驱动车 辆行驶,必要的时候发动机可以熄火以更好 的降低功耗。第二种模式为纯电动零排放模 式,电池组充满电之后可以行驶大约20公里, 而最高车速可以达到85公里小时。第三种模 式则是吸收了第一和第二种模式的优点,在 汽油发动机启动之前尽量使用电池组中的电 力供应电机来驱动车辆,而当车辆减速以及 刹车的时候则可以为电池组充电
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