動力電池作為新能源汽車重要的組成部分,其性能在很大程度上決定了車輛的綜合表現。下面我們就來盤點都有哪些動力電池吧!
鈷酸鋰電池
這種電池我們并不陌生,像筆記本電腦等電子數碼設備使用的都是這種類型的電池,相比于其它電池類型,以松下18650電池為代表的鈷酸鋰電池的優點是技術頗為成熟,比能量高(參與電極反應的單位質量的電極材料放出電能的大小),此外,這類電池放電電流大,充電速度高,非常適合特斯拉這樣以高性能為取向的電動車。
為了盡可能提高電池的能量密度,特斯拉將這些單顆3100mAh容量的18650鋰電池,整齊排列組合形成一個個小的“電池盒”單元,再將這些單元進一步拼接構成一整塊的動力電池組。最終總計8142顆18650電池組合成的電池組擁有超過85kWh的總容量,從而保證了特斯拉MODEL S超過400公里的續航能力。
磷酸鐵鋰電池
說到磷酸鐵鋰電池,我們一定不得不說目前國內最具規模的新能源車企-比亞迪。這家以做手機鋰電池起家,現如今已經成長為涵蓋電池制造、傳統與新能源汽車生產制造的綜合大型企業。這其中,磷酸鐵鋰電池就是其最核心的產品,并且裝備于比亞迪旗下的絕大多數車型上。
磷酸鐵鋰電池屬于鋰離子二次電池(用磷酸鐵鋰(LiFePO4)材料作電池正極),它的放電效率較高,價格也相比其他鋰電池更有優勢。早年間,搭載比亞迪“鐵電池”的E6電動車成功為比亞迪打開了國內電動車市場,其投入深圳出租車市場運營的比亞迪E6電動車也是大獲成功。
作為全球最先實現磷酸鐵鋰電池產業化的車企之一,比亞迪所采用的這類磷酸鐵鋰電池相比早期的錳酸鋰電池,雖然在能量密度上并未有太大差別,但其熱穩定性是目前動力鋰電池中最好的,當電池溫度處于500-600℃高溫時,其內部化學成分才開始分解,并且穿刺、短路、高溫都不會燃燒或爆炸,而相比上面所說的松下鈷酸鋰電池(180-250℃時就內部化學成分就已處于不穩定狀態),顯然,磷酸鐵鋰電池的安全性要更高一籌。
除了安全性更高之外,磷酸鐵鋰電池的使用壽命也有一定的優勢。從深圳出租市場投入運營的比亞迪E6使用效果上看,這些自2010年開始運營的850臺E6電動出租車累計總行駛里程已經突破3億公里,其中單車最高行駛里程超67萬公里,至今這些車輛仍然運行良好,這也說明了磷酸鐵鋰電池的可靠性。這樣成績也讓比亞迪E6成為我國電動出租車市場保有量最大的車型。
三元鋰電池
目前,國內裝車量最大的一類電池當屬下面要說的三元鋰電池。
這類電池顧名思義是指電池是指正極材料中,除了鋰外,還有鎳鈷錳,或者鎳鈷鋁三種金屬。相比磷酸鐵鋰和鈷酸鋰電池,三元鋰電池的綜合表現更為平均,能量密度不低,體積比能量也較高,而且價格也相對合理些因而被越來越多的新能源汽車廠家所采用。
三元鋰電池作為近兩年涌現出的一種新產品其特點在于其優點在于它具有能量密度高、循環壽命長、利于整車輕量化等優點對于提升車輛續航里程有很大幫助。此外更重要的原因則是隨著產能的提升,三元鋰電池的價格也進一步降低,正因為這些原因導致國內車企乘用車紛紛轉向使用三元鋰電池,例如北汽新能源的EV200和ES210兩款電動車就放棄了磷酸鐵鋰路線,換用了三元鋰電池。
要說三元鋰電池的缺點的話,那就是三元材料的脫氧溫度是200℃,放熱能量超過800J/g,并且無法通過針剌實驗。這就表明了三元電池在內部短路、電池外殼損壞的情況下,很容易引發燃燒、爆炸等安全事故。正是出于安全性的原因導致國家曾暫停過在商用車型上配備三元鋰電池。
不過后來隨著技術的進步,尤其是在應用了陶瓷隔膜之后三元鋰電池的安全問題已得到改善和解決。就目前市場情況來看,由于三元鋰電池綜合優勢還是比較明顯的,汽車廠商對于三元鋰電池的關注度也在持續增加。
氫燃料電池
氫燃料電池的基本原理是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散,并與電解質發生反應,釋放出的電子通過外部的負載到達陰極,是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。
鎳氫電池
鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。其正極活性物質為Ni(OH)2,負極活性物質為金屬氫化物,也稱儲氫合金。我們經常接觸的新能源汽車采用的是低壓鎳氫電池。早在上世紀90年代,鎳氫電池就開始進入人們的視野,大家最為熟知的豐田普銳斯就是搭載鎳氫電池的代表性車型,而豐田也一直執著于使用鎳氫電池,直到今日,大量豐田旗下的新能源車型還在沿用此類電池,如卡羅拉雙擎、凱美瑞雙擎、普銳斯等。
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