鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2909次 | 2021年07月12日
油電混動(dòng)、插電混動(dòng)、和純電動(dòng)車連電池一樣嗎?
不一樣。
現(xiàn)在,新能源車已經(jīng)真真切切地走入了我們的生活,無(wú)論是北京街頭EV系列的純電動(dòng)車,還是上海街頭的秦、唐插電式混合動(dòng)力車,或是廣州的雷凌雙擎這種混合動(dòng)力車。新能源車型的崛起,已然勢(shì)不可擋,不過(guò)我們真的了解他們嗎?這里我們就聊聊新能源汽車上最關(guān)鍵的部分:電池。
現(xiàn)在市場(chǎng)上的新能源車,運(yùn)用最多的動(dòng)力電池,就是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、和鎳氫電池了。其中鎳氫電池主要是運(yùn)用于油電式混合動(dòng)力車型上,而三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,則在插電式混合動(dòng)力,和純電動(dòng)車型上都有運(yùn)用。接下來(lái),我們就分析一下它們各自的優(yōu)缺點(diǎn):
鎳氫電池:儲(chǔ)能低,壽命短
鎳氫電池,是最早的“現(xiàn)代電池”,我們?nèi)粘J褂玫?號(hào)充電電池和7號(hào)充電電池中,很多就是鎳氫電池。這種電池的主要優(yōu)勢(shì)在于工藝成熟,生產(chǎn)材料廉價(jià),規(guī)模效應(yīng)明顯,因而價(jià)格相當(dāng)便宜,不過(guò)它的能量密度較低,這直接導(dǎo)致鎳氫電池難以滿足一般的長(zhǎng)距離純電續(xù)航汽車的需求,在中國(guó)難以得到高額的政策性補(bǔ)貼。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鎳氫電池有著較強(qiáng)的耐用性,較為穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)模式,使它擁有較長(zhǎng)的壽命,在一般運(yùn)用情況下,它都能夠?yàn)槭褂谜咛峁┛煽康碾娏Τ浞判阅?。同時(shí),在使用壽命結(jié)束后,鎳氫電池由于已經(jīng)存在了較長(zhǎng)時(shí)間,其回收技術(shù)已經(jīng)頗為成熟,加之鎳的回收價(jià)值較高,也使得它有著不錯(cuò)的回收率,對(duì)環(huán)境更為友好。
技術(shù)劣勢(shì):
鎳氫電池有著較低的能量密度,與鋰電池相比低了40%,如果需要在鎳氫電池電動(dòng)車上儲(chǔ)存大量電能,偏低的能量密度就會(huì)導(dǎo)致極為嚴(yán)重的車重增加。所以鎳氫電池更多地運(yùn)用在油電混合動(dòng)力車上,但即便是在對(duì)總儲(chǔ)存電量沒(méi)有太高的要求情況下,鎳氫電池遇到大功率充電和大功率放電后,還是會(huì)出現(xiàn)散熱問(wèn)題,而為了避免可能出現(xiàn)的過(guò)熱,電池組又要配備額外的冷卻系統(tǒng),于是總重量進(jìn)一步增加。另外,就是記憶效應(yīng),相信使用過(guò)5號(hào)鎳氫充電電池的車友們都感受過(guò),隨車使用次數(shù)的增長(zhǎng),鎳電池的使用時(shí)間會(huì)變短,容量會(huì)越來(lái)越少。沒(méi)錯(cuò)這就是記憶效應(yīng)了,這一效應(yīng)會(huì)直接導(dǎo)致電池使用壽命的減少。
鋰電池:質(zhì)輕能高,電能穩(wěn)定
三元鋰電池(NMC鎳鈷猛酸鋰電池),和磷酸鐵鋰電池,都屬于鋰電池。三元鋰電池有著更高的能量密度,在最近的十余年間,有著不斷的發(fā)展。三元鋰電池被特斯拉選為動(dòng)力電池,就足以體現(xiàn)它魅力。而磷酸鐵鋰電池,雖然能量密度沒(méi)有三元鋰高,耐熱溫度和抗爆方面的安全性優(yōu)勢(shì),使它在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)水平下成為了更可靠的選擇。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
鋰電池的最大優(yōu)勢(shì),在于優(yōu)異的高能量密度,能夠承受快速充電的特性,以及相當(dāng)微弱的記憶效應(yīng)。高能量密度,意味著更多的電能和更輕的車重,然后整輛車就會(huì)有更長(zhǎng)的純電續(xù)航里程、更好的性能,和更好的操控性。當(dāng)然,再加上用電所節(jié)省的油費(fèi),和政府會(huì)給的新能源補(bǔ)貼,這一切都相當(dāng)美好了。
能夠快速充電,意味著即使是純電動(dòng)車,也只需要在高速充電樁邊充上幾十分鐘,就能繼續(xù)行駛數(shù)百公里。不過(guò)可惜的是,這樣的技術(shù)現(xiàn)在并不是非常成熟,最好的純電動(dòng)汽車使用方案,依然是人睡覺(jué),車充電,用合理的電流長(zhǎng)時(shí)間充電來(lái)呵護(hù)電池。鋰電池的微弱記憶效應(yīng),是相對(duì)鎳氫電池而言的。所以良好的充電習(xí)慣,依然是保證電池壽命的重要因素。
技術(shù)劣勢(shì):
鋰電池的成本居高不下,一直是困擾其大規(guī)模發(fā)展的主要因素。與鎳基電池相比,鋰電池的成本會(huì)高出40%左右,而且近年來(lái)其成本下降程度相當(dāng)比較有限。唯一值得慶幸的,是中國(guó)政府對(duì)使用鋰電池的插電式混合動(dòng)力車型,和純電動(dòng)車型有著乘車補(bǔ)貼。不然,相信注重性價(jià)比的國(guó)人們,基本不會(huì)有誰(shuí)愿意買電動(dòng)汽車了吧。
此外,雖然鋰電池的自放電效應(yīng)和記憶效應(yīng)并不強(qiáng),但如果沒(méi)有合適的停放環(huán)境,電池有可能會(huì)快速老化。而且微弱的記憶效應(yīng)同樣會(huì)累積,雖然現(xiàn)在標(biāo)稱的使用壽命都是10年,但有些新型鋰電池配方發(fā)明至今,都未必有十年歷史,所以老化問(wèn)題上,鋰電池有著相當(dāng)高的不確定性。所以說(shuō),雖然鋰電池已經(jīng)是相當(dāng)?shù)钠噭?dòng)力電池了,它的舉例完美還有這相當(dāng)長(zhǎng)的路。
其他實(shí)驗(yàn)室里的電池技術(shù)
當(dāng)然,在未來(lái),我們也許還會(huì)遇到許多其他種類的電池,比如鋰空氣電池,或是石墨烯電池。鋰空氣電池理論上會(huì)有著比現(xiàn)在的鋰電池高出5到15倍的能量密度,而石墨烯電池則號(hào)稱,能將現(xiàn)在的充電時(shí)間數(shù)倍的減少。不過(guò),這些依然只存在于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的技術(shù),到底多少年后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),又有誰(shuí)知道呢?
編者后記:
如果從全球的角度來(lái)看新能源車,賣得最多的,應(yīng)該是豐田的油電混合動(dòng)力車。性能最好的,要數(shù)法拉利和保時(shí)捷的插電式混合動(dòng)力車。而最出名的,應(yīng)該是特斯拉的純電動(dòng)車了。鎳氫電池搭載于豐田車系,銷量良好;特斯拉等高性能車則使用者高能量密度的三元鋰電池,一統(tǒng)天下;磷酸鐵鋰電池,更多的則是出現(xiàn)在比亞迪出口各國(guó)的大巴,也就是商用車之上。
而在中國(guó),這三種新能源車型的代表車型,就分別是廣汽豐田雷凌雙擎所代表的油電混合車型,比亞迪唐代表的插電式混合動(dòng)力車型,和北汽EV系列的純電動(dòng)車了。不過(guò)在電池方面,國(guó)內(nèi)的情況則不太一樣了,磷酸鐵鋰隨著比亞迪進(jìn)軍乘用車,而大量裝備在插電式混合動(dòng)力車型之上,而三元鋰電池更多地被運(yùn)用于獲得補(bǔ)貼后,相當(dāng)廉價(jià)的純電動(dòng)車。這使得三元鋰電池的不穩(wěn)定性隨著廉價(jià)化而凸顯。
說(shuō)實(shí)話,國(guó)內(nèi)的工業(yè)水平還難以保證所有電池廠家,都能保證每節(jié)鋰電池的一致性,而隨著電池組中電池?cái)?shù)量的增大,放電不一致的鋰電池就有可能導(dǎo)致內(nèi)部電路短路,產(chǎn)生安全隱患。所以,就在近期,相關(guān)部門也發(fā)布了商用車禁止使用三元鋰電池的政令,相信這樣的要求,不會(huì)是無(wú)的放矢吧。最后,祝愿中國(guó)的新能源車能夠安全、快速地發(fā)展,為大家的生活增添便利與快樂(lè)。
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