新能源汽车电池种类_新能源汽车电池种类及优缺点
下面,我将用我自己的方式来解释新能源汽车电池种类的问题,希望我的回答能够对大家有所帮助。让我们开始讨论一下新能源汽车电池种类的话题。
1.新能源车用的电池有哪几种,区别在哪里?
2.新能源汽车用动力电池有哪些类型
3.现在的新能源汽车有哪些电池分类
4.新能源汽车五大电池类型盘点和趋势分析
新能源车用的电池有哪几种,区别在哪里?
近些年,随着环保、节能减排政策的推行,新能源车得到了空前的发展,并且已经逐渐成长为车市当中的销量新秀。但对于新能源车,续航、充电和安全是消费者最关心的三个问题,而它们表现的好坏很大程度上取决于电动车的动力来源——电池。
那么,现在市面上新能源车所用的电池有何不同?它们之间的区别又在哪里?哪个更可靠?今天,教授就这几个方面讲讲,看有没你不懂的。
电池的种类有非常多,按类型可以分为化学、物理和生物电池三种;若是按结构来讲,又可以分为蓄电池和燃料电池两大类别。
从类型种类上讲,现在新能源车上所用的电池均属于化学电池,常见的有铅酸、钛酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰、镍钴铝五种动力电池。
其中,能量密度更高、性能更稳定的磷酸铁锂和三元锂电池,是目前电池市场流通最广的两种电池,也是目前电动车应用最广泛的主流动力源。
因为现在市面上主要流通的是磷酸铁锂和三元锂电池,所以,在接下来我们主要针对这两种电池,解读一下两种电池的区别所在。
两者电池区别在哪里?先说结果,在安全性、使用寿命和制造成本层面,磷酸铁锂电池要比三元锂电池有优势,但在能量密度上,三元锂电池要比磷酸铁锂电池略胜一筹。
能量密度:三元锂电池大于磷酸铁锂电?
能量密度,是评价电池性能优劣的一项重要指标。一般来讲,能量密度越高,单位重量或体积下电池内含有的电能就越高,可为车辆提供的续航里程也就越远。
多说无益,举个例子。打个比方,两块同样重量和大小的矿石,一块含杂质较多,一块杂质少提取成分含量高,那么毫无疑问含量高的会更加值钱。所以,在相同体积下,能量密度越高,存储电能能力越强。
因为固有化学属性,磷酸铁锂电池电压低,能量密度大概在140Wh/kg左右;而三元锂电池电压高,能量密度基本在240kWh/kg。这也就是说,在相同电池重量下,三元锂的能量密度是磷酸铁锂电池能量密度的1.7倍。
目前来说,三元锂电池有NCM523、NCM622和NCM811三种,其中NCM811电池是主流应用电池。鲜为人知的是,这三类电池命名方式均源自正极材料镍钴锰的比例,譬如811电池,正极材料主要是用80%镍、10%钴和10%锰,简单的来说就是在之前的三元锂电池基础上面,将电极的材料变成了8:1:1。
值得注意的是,因为对电池续航要求的不断上升,高镍NCM811是电池发展重点突破方向。而选择它的主要原因是:镍元素含量的升高会促使三元(镍钴锰)正极材料的比容量上升,进一步可扩大电芯的能量密度,而电能存储量会随着能量密度的增大上升。
事实上,在三元锂电池出现之前,NCA电池是新能源车动力源的主流,而经过某机构对NCA和NCM811电池的测试,发现只需要使用5%钴的NCA在性能上要比钴含量10%的NCM811电池更占有优势,但因为镍钴铝电池制作工艺、成本都高,而且技术掌握在日韩企业手里,所以现在国内企业主要研发镍钴锰电池。
安全性:磷酸铁锂电池大于三元锂电?
因为材料原因,磷酸铁锂电池热稳定性是最好的,电热峰值大于350℃,当温度处于500-600℃内部化学成分才会开始分解。但其耐低温性能较差,容量3500mAh的电池,在零下10℃环境中工作,100次充放电循环以后,电池就处于报废状态。
相比较之下,三元锂电池材料不稳定,经常在200度左右就容易发生分解,并且在高温作用下电解液会迅速燃烧,引发连锁反应,甚至引起车辆发生自燃!所以,现在很多搭载三元锂电池的新能源车,都需要加入过温防护和电池管理系统来保护电池。
不过,三元锂电池的低温性能要比磷酸铁锂电池好。在低温状态下,磷酸铁锂电池充放电的下限值为-20℃,而三元锂电池的下限值为-30℃,低温放电性能更好。据测试,在相同低温条件下,三元锂电池的低温续航里程衰减不到15%。
寿命:磷酸铁锂电池大于三元锂电?
电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减,一般电动车电池充满后有效电量衰减到原有80%电量以下就代表需要更换电池,更换标准和手机电池是一样的。
正常来讲,磷酸铁锂电池完全充放电循环次数可达3500次,之后每充放电一次,电量衰减一次,多次衰减后到原有电量的80%以下。换算成时间,每天充放电一次,磷酸铁锂电池将近10年才会开始走向衰减,更换电池。
不同于磷酸铁锂电池,三元锂电池比磷酸铁锂寿命短一些,完全充放电循环超过2000次就会开始出现衰减现象,时间一般是6年左右。不过,通过电池管理等方法可以稍微延长一点电池寿命,但也仅是稍加延缓而已。
当然,电池组的寿命并非是单体电池寿命简单的总和。作为组合体,只有当电池组里面的多个电池单体性能高度一致时,电池组的寿命才能发挥出接近单体电池的水平。
制造成本:三元锂电池大于磷酸铁锂电?
在电池成本上,磷酸铁锂电池也有巨大优势,它没有贵重金属(镍钴金属元素),所以在生产成本上较低。三元锂电池使用了镍钴锰多种材料,并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境,目前成本比较高。
其次,这些年,锂、钴等金属资源面临稀缺问题,尤其是金属钴,价格一路飞涨,报价20万元/吨以上。而一吨电解镍的价格,现在也就11万元左右。所以,很多电池企业不得不往811发展,提升镍含量,降低钴含量,进而降低成本。
书归正传,综合电池能量密度、低温性能、安全性、使用寿命以及成本来看,磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有优势,但若非要说谁输谁赢,还真的难以下定论。
不过,现在特斯拉已经在研发固态电池了,所以套用理想汽车创始人李想的一句话:磷酸铁锂电池属于大巴,三元锂电池属于乘用车,而固态电池属于未来。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
新能源汽车用动力电池有哪些类型
太平洋汽车网汽车蓄电池的类型有镍镉电池,镍氢电池,锂离子电池,锂聚合物电池,铅酸电。三元锂电池三元锂电池能量密度高、循环寿命长、不惧低温,高温下稳定不足。铅酸电池铅酸电池作为比较成熟的技术,因其成本较低,而且能够高倍率放电,依然是唯一可供大批量生产的电动汽车用电池。北京奥运会时,有20辆使用铅酸电池的电动汽车,为奥运会供应交通服务。
但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低,以此为动力源的电动汽车不可能拥有良好的车速及续航里程。
镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于铅酸电池,但含有重金属,使用遗弃后对环境会造成污染。
镍氢动力锂电池刚刚进入成熟期,是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,现有混合动力锂电池99%的市场份额为镍氢动力锂电池,商业化的代表是丰田的普锐斯。目前全球重要的汽车动力锂电池厂商重要有日本的PEVE和Sanyo,PEVE占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85%的市场份额,目前重要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard和Estima,以及本田的Civic,Insight等均采用PEVE的镍氢动力锂电池组。
在我国,长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行,他们采用的也都是镍氢电池,不过电池重要向国外采购,国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。
三、锂离子电池传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟,但它们用在汽车上作为动力锂电池则存在较大的问题。目前,越来越多的汽车厂家选择采用锂离子电池作为新能源汽车的动力锂电池。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
现在的新能源汽车有哪些电池分类
可用于新能源汽车的动力电池根据正负极材料特性、电化学成分的不同,常有三种分类方法。
(1)按电解液种类分类
①碱性电池:电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如碱性锌锰电池(俗称碱锰电池或碱性电池)、镉镍电池、氢镍电池等。
②酸性电池:主要以硫酸水溶液为介质的电池,如铅酸电池。
③中性电池:以盐溶液为介质的电池,如锌锰干电池、海水激活电池等。
有机电解液电池:主要以有机溶液为介质的电池,如锂离子电池等。
(2)按工作性质和储存方式分类
①一次电池,又称原电池,即不能再充电使用的电池,如锌锰干电池、锂原电池等。
②二次电池,即可充电电池,如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。
③燃料电池,活性材料在电池工作时才连续不断地从外部加入电池,如氢氧燃料电池、金属燃料电池等。
④储备电池,储备电池储存时电极板不直接接触电解液,直到电池使用时,才加入电解液,如镁-氯化银电池,又称海水激活电池。
(3)按电池所用正、负极材料分类
①锌系列电池,如锌锰电池、锌银电池等。
②镍系列电池,如镍镉电池、镍氢电池等。
②铅系列电池,如铅酸电池。
④锂系列电池,如锂离子电池、锂聚合物电池和锂硫电池。
⑤二氧化锰系列电池,如锌锰电池、碱锰电池等。
⑥空气(氧气)系列电池,如锌空气电池、铝空气电池等。
新能源汽车五大电池类型盘点和趋势分析
现在的电动汽车最重要的自然就是电池,并且现在的车企所使用的电池并不都是同一种,所存在的新能源电池还是有很多种的,下面就一起来看看有哪些。1、铅酸电池
铅酸电池作为比较成熟的技术,因其成本较低,而且能够高倍率放电,依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低,以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。
优点:铅酸电池成本低、低温性好、性价比高;缺点:能量密度低、寿命短、体积大、安全性差。
2、镍镉电池和镍氢电池
镍镉电池(Nickel-cadmium battery,通常简称NiCd,读作"nye-cad")是一种流行的蓄电池。这种电池以氢氧化镍(NiOH)及金属镉(Cd)作为产生电能的化学品。虽然性能好于铅酸电池,但含有重金属,使用遗弃后对环境会造成污染。
优点:镍氢电池成本低、技术成熟、寿命长、耐用;
缺点:能量密度低、体积大、电压低、有电池记忆效应。含有重金属,遗弃后对环境造成污染。
3、磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池也是一种锂电池,其比能量不到钴酸锂电池的一半,但是其安全性高,循环次数能达到2000次,放电稳定,价格便宜,成为车用动力新的选择。
优点:磷酸铁锂离子电池热稳定佳、安全、成本低、寿命长;缺点:能量密度低、怕低温。
随着新能源汽车的不断发展,动力电池也越来越受到人们的重视。众所周知,动力电池是制约新能源汽车发展的重要因素之一。那么作为这么重要的动力电池,又分为哪几大类呢?第1类,铅酸电池。可能许多人并不知道,铅酸电池是现在人们所掌握的最成功的技术,成本较低,高倍率放电,能够大批量地生产,多用于电动车当中。据统计,在北京奥运会期间,就有20辆汽车使用铅酸电池。
但是铅酸电池也有不好的地方,它的能量、功率、密度都很低,这也导致使用铅酸电池的电动车,续航里程和车速都跟不上。
第2种镍镉电池和镍氢电池。虽然从整体上来看,这款电池是比铅酸电池要优质很多,但是镍镉电池和镍氢电池中含有重金属,在使用完后,很容易造成污染。
这款电池主要应用于混合动力电池体系当中,在现有的混合动力电池中,镍镉电池大约占99%的市场份额,他的商业化代表是丰田的普利普。但由于国内镍镉电池的研发并不成熟,国内企业一直处于研发的阶段,我们所使用的镍镉电池和镍氢电池,主要都是从国外采购回来的。
第3种锂电池。传统的铅酸电池,虽然本身技术已经非常成熟了,但是他们在汽车上作为动力电池,还是存在较大的问题,这也导致越来越多的车企采用锂电池作为汽车动力。而锂电池有着以下几种优点,分别是质量轻、生命长、无污染、体积小。
而目前阻碍锂电池发展的重要原因,就是安全系统。由于锂电池工作量大、密度大,质量大、温度高,这也对汽车的安全性能提出了非常高的要求。一旦一个电池包中出现一个电压过低,就会导致整个电池包损坏,从而大大影响电池的寿命。
第4种磷酸铁锂电池。这也是一种锂电池,但是他的能量波动只有锂电池的一半,但由于性能高、循环次数多、放电位稳定、价格比也相当便宜,成电动力汽车的重要选择之一。
第5种燃料电池。燃料电池就是氢燃料电池,他从表面上看有正负极,但更像一个蓄水池,实际上他不是“储电厂”而更像一个“发电厂”。由于氢燃料电池技术的不成熟,现在没有广泛应用于汽车领域当中。
今天关于“新能源汽车电池种类”的讲解就到这里了。希望大家能够更深入地了解这个主题,并从我的回答中找到需要的信息。如果您有任何问题或需要进一步的信息,请随时告诉我。
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