电动汽车动力电池分析.
产聆风、特斯拉Model S等。
丰田全新普锐斯
丰田全新普锐斯将增配体积更小容量更大的锂离子,此外,未来在高配车型上 或将配备四轮驱动系统。据悉,新一代丰田普锐斯入门级车型将采用镍氢电池,高 端车型将采用锂离子电池,续航里程更长,高配车型还有望搭载四轮驱动系统。
钴酸锂电池:TESLA的专属电池
TESLA电动车的电池采用了松下提供的NCA系列(镍钴铝体系)18650钴酸锂电池,单颗电池 容量为3100毫安时。TESLA采用了电池组的战略,85kWh的MODEL S的电池单元一共运用了8142个 18650锂电池,将这些电池以砖、片逐一平均分配最终组成一整个电池包,电池包位于车身底板。
钴酸锂电池具有结构稳定、容量比高、综合性能突出、但是其安全性差而且成本非常高,主 要用于中小型号电芯,标称电压3.7V。TESLA把这样的电池组合到一起,安全性就成了一个很需要 关注的问题,TESLA的工程师在电池包内的保险装置分布到每一节18650钴酸锂电池,每一节18650 钴酸锂电池两端均设有保险丝,当电池出现过热或电流过大时,保险丝会切断,以此避免因某个电 池出现异常情况(过热或电流过大)时影响到整个电池包。
优点:能量密度高、使用寿命长、重量轻、高低温适应性强、绿色环保、额定电
压高、具备高功率承受力、自放电率很低、生产基本不消耗水等特点,现在已成 为了电动汽车的主流车用电池。 缺点:安全性差、不能大电流放电、价格昂贵、生产要求条件高、成本高、使用 条件有限制、高低温使用危险大。
应用车型:福特福克斯EV、福特C-MAX Energi、丰田普锐斯、三菱iMiEV、日
电动汽车用动力电池 国内外发展状况及发展趋势
摩锋网电
引言
能源短缺和环境污染是目前汽车工业发展面临的两大挑战,随着世界汽车保有量的 急剧增长,传统内燃机汽车排放对环境的影响越来越严重。在这样的形势下,电动汽车 作为新能源开发的突出代表已经成为取代传统动力汽车,引领汽车行业的新时代的发展 方向。而电动汽车电池既是发展电动汽车的核心,更是电力工业与汽车行业的关键结合 点。电动汽车以电力驱动,行驶无排放(或低排放),噪音低,能量转化效率比内燃机汽 车高很多,同时电动汽车还具有结构简单、运行费用低等优点,安全性也优于内燃机汽 车。但电动汽车目前还存在价格较高、续驶里程较短、动力性能较差等问题,而这些问 题都是和蓄电池技术密切相关的,电动汽车实用化的难点仍然在于电池技术,特别是化 学电池技术。目前制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池不理想,所以,电动汽车 应用的关键在于对蓄电池的研究。
比亚迪唐
比亚迪秦的纯电动行驶里程为70km,磷酸铁锂电池组容量为13kWh。比 亚迪唐的电池容量肯定会大于13kWh。比亚迪唐的电池采用的是比亚迪拥有 自主知识产权的磷酸铁锂电池。与秦把电池组布置在尾箱不同,唐的电池组 布置在车身地板下方,这是得益于SUV较高的车身。
腾势电动车
腾势充分借鉴了比亚迪多年在电动车领域的经验,运用了多项创新技术,以 满足消费者的日常需 求。该车搭载容量为47.5千瓦时的磷酸锂铁(LFP)电池, 续航里程为300公里。
比亚迪e6
比亚迪e6动力电池和启动电池均采用比亚迪自主研发生产的 ET-POWER铁电池,不会对环境造成任何危害,其含有的所有化学 物质均可在自然界中被环境以无害的方式分解吸收,能够很好地解 决二次回收等环保问题,是绿色环保的电池。 铁电池经过高温、高 压、撞击等试验测试,安全性能非常好,短路爆炸机会不高。在能 量补充方面,e6可使用220V民用电源慢充,快充为3C充电,15分钟 左右可充满电池80%。
要点:
一.电动汽车电池种类,优缺点及应用车型 二.电池性能指标分析 三.当前电动汽车蓄电池的技术难题 四.国内外的主要研究及发展动向
一.电动汽车电池种类,优缺点及应用车型
1.磷酸铁锂电池: 磷酸铁锂电池指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的 正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴 酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。 优点:安全性能高、寿命长、高温性能好、大容量、无记忆效应、重量轻、 环保。 缺点:振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的 制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差。 应用车型:比亚迪唐、腾势电动车、东风风神E30、江淮和悦iEV4、通用赛欧 Springo、长安逸动纯电动、荣威550Plug-in等。
东风风神E30 EV
风神E30的动力系统由一台25kW的永ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ直 流电动机和18kWh的 磷酸铁锂电池组成,最大扭矩80N·m,最高时速为每小时80公里。 单次充电续航里程为160公里。可以在8小时内充满电,快速充电只 要半小时。
2.锂电池:
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。 最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应: Li+MnO2=LiMnO2,该反应为氧化还原反应,放电。
那么,就此来看,钴酸锂电池虽然本身存在着缺陷,但是在TESLA的工程师的包装上安全性 基本上可以忽略。显然,这样的解决方案还是很适合在纯电动汽车上发展。
从上面的表格里可以更加直观的比较几种用在电动车上的电池。 钴酸锂电池组相对于其他的电池来说续航里程、电池总容量也相对 于其他的电池要高,如果钴酸锂电池的安全性再提高一点,那么其 在电动汽车上的推广便可以不仅在特斯拉上。电池技术目前仍在不 断地进行着革新,目前三元锂电池的时代在慢慢到来(磷酸铁锰锂 电池便是三元锂电池的一种)。
3.铁电池:
目前国内外研究的铁电池有高铁和锂铁两种,目前还没有厂家宣称 其产品可以大规模实用化。 高铁电池是以合成稳定的高铁酸盐 (K2FeO4、BaFeO4等),可作为高铁电池的正极材料来制作能量密度 大、体积小、重量轻、寿命长、无污染的新型化学电池铁电池。 特点:体积小、重量轻、寿命长、无污染 缺点:"铁电池"生产过程中对工艺要求非常高,如果把握不好,电池肯 定会出现很多小问题。并且铁电池的价格也不菲,国内生产的40Ah容量 磷酸铁锂电池组成本在3万元到4万元之间,如果是120Ah的磷酸铁锂电 池组,市场价大约要12万元。 应用车型:比亚迪e6、比亚迪F3DM