鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:731次 | 2019年01月26日
充電1分鐘能跑800公里 能消除里程焦慮的新能源車型電池有啥
說(shuō)起新能源車,很多消費(fèi)者會(huì)對(duì)續(xù)航里程、充電時(shí)間、安全性能等產(chǎn)生疑慮。說(shuō)到底,這些都與新能源車的電池有很大關(guān)系。因此,有人說(shuō),“新能源技術(shù)的發(fā)展就是電池技術(shù)的發(fā)展”,這話不無(wú)道理。那么,對(duì)于市面上種類繁多的新能源車型來(lái)說(shuō),究竟那種電池更具優(yōu)勢(shì)?別急,今天小編就向大家介紹一下新能源電池的種類,告訴你啥是“三元鋰電池”,啥是”石墨烯電池”,不同電池的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)在哪。
一、鉛酸電池
優(yōu)勢(shì):成本低缺點(diǎn):能量密度低、續(xù)航里程短
純電動(dòng)汽車最早使用的是鉛酸電池,鉛及其氧化物制成作為電極材料,硫酸溶液作為電解液,這是現(xiàn)在大部分電動(dòng)自行車的動(dòng)力源,低成本是其最大的優(yōu)勢(shì)。
但是,由于鉛酸電池的能量密度低,從而帶來(lái)了體積大、容量小等問(wèn)題,無(wú)法滿足一臺(tái)汽車對(duì)于自重的控制、驅(qū)動(dòng)力的消耗,乃至每年超過(guò)1萬(wàn)公里行程的使用壽命,所以無(wú)法大規(guī)模用于量產(chǎn)車上,最終被汽車廠商淘汰。
二、鎳氫電池
優(yōu)勢(shì):安全性高缺點(diǎn):電池容量小、壽命短
鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池,而目前我們所接觸的新能源汽車采用的是低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極為鎳氫的化合物,負(fù)極為金屬氫化物,其能量密度、充放電次數(shù)相比鉛酸電池有不小的提升,并且電解液不可燃、安全性有保障,制造工藝成熟。
與此同時(shí),鎳氫電池充電效率一般、有充電有記憶效應(yīng)、工作電壓較低(無(wú)法使用高壓快充),并不適用于汽車的單一動(dòng)力源,適合輔助發(fā)動(dòng)機(jī)工作。相比鋰電池,鎳氫電池的容量、循環(huán)充電的壽命以及環(huán)保角度都不占優(yōu)勢(shì),因而,隨著鋰電池廣泛引用后,鎳氫電池也逐漸退出了汽車領(lǐng)域。
三、三元鋰電池
優(yōu)勢(shì):能量密度高、體積小、重量輕、充電效率高
缺點(diǎn):安全性相對(duì)低、容易受到氣溫影響
鋰電池正是現(xiàn)階段新能源車的主流選擇,鋰的化合物(錳酸鋰,磷酸鐵鋰等)作為電極材料,石墨作為負(fù)極材料,其優(yōu)勢(shì)在于能量密度高、體積小、重量輕、充電效率高。目前市面上常見(jiàn)的三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鉀三元正極材料的鋰電池。
三元鋰電池最大的優(yōu)勢(shì)在于能量密度高,能夠達(dá)到200Kwh/kg,對(duì)于車體的輕量化設(shè)計(jì)有較大的幫助。而且隨著電池行業(yè)的快速發(fā)展,它的價(jià)格也來(lái)到一個(gè)廠家能夠普遍接受的位置。
但是,鋰電池容易受到氣溫的影響,鋰離子的活性會(huì)隨著氣溫降低而降低,這對(duì)于續(xù)航里程的影響比較大。此外,三元鋰電池的分解溫度在250-350℃左右,內(nèi)部化學(xué)成分分解會(huì)釋放氧分子,在高溫的作用下,內(nèi)部的電解液會(huì)迅速燃燒,因此電池有自燃或爆炸的危險(xiǎn)。不過(guò)隨著技術(shù)的進(jìn)步,陶瓷隔膜的廣泛應(yīng)用,三元鋰電池的安全問(wèn)題得到有效的改善。
四、固態(tài)鋰電池
優(yōu)勢(shì):續(xù)航里程長(zhǎng)、充電時(shí)間短、安全性更高
不同于傳統(tǒng)的液態(tài)電解液,固態(tài)鋰電池采用固態(tài)電解質(zhì),其能力密度遠(yuǎn)超現(xiàn)在的主流的鋰電池,因此,安全性能也會(huì)大幅提高。據(jù)悉裝備固態(tài)電池的電動(dòng)車,最理想化的充電速度可達(dá)到1分鐘增加800公里。如果這以技術(shù)能夠得到突破和推廣,這無(wú)疑會(huì)使新能源車的充電效率有質(zhì)的提升。
目前,豐田、本田以及日產(chǎn)三大日系車企已開(kāi)始固態(tài)鋰電池的研發(fā)。隨著關(guān)鍵材料技術(shù)的突破,固態(tài)鋰電池的研發(fā)會(huì)周期會(huì)縮短。未來(lái)也有望運(yùn)營(yíng)到新能源車型中。
五、氫燃料電池
優(yōu)勢(shì):效率高、無(wú)污染
缺點(diǎn):成本高、受技術(shù)限制
這個(gè)很好理解,大家都知道H2+O2燃燒最終得到的水,所以利用氫氣作為燃料是非常清潔的能源。最重要的加氫的效率高,加氫只需5分鐘就能行駛超過(guò)600公里,此外氫燃料電池還具有壽命長(zhǎng)、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。
目前由于氫氣提取成本高(需要耗費(fèi)電去電解水來(lái)提取氫氣),而且由于氫氣易燃易爆炸的特性,對(duì)儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)要求比較高。因此,氫燃料電池現(xiàn)階段沒(méi)有得的廣泛的推廣應(yīng)用。
不過(guò),隨著政府對(duì)氫燃料推廣政策的加碼,未來(lái)氫燃料將迎來(lái)爆發(fā)。根據(jù)《中國(guó)制造2025》對(duì)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃,2020年生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并示范運(yùn)行,2025年的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)加氫站等配套基礎(chǔ)設(shè)施的完善。
小結(jié):從鉛酸電池到目前常見(jiàn)的三元鋰電池,再到未來(lái)將普及的燃料電池,隨著材料的不斷優(yōu)化,新能源電池在續(xù)航里程、電池壽命、效率、安全性等方面也不斷的提升??梢灶A(yù)見(jiàn),在未來(lái)3-5年內(nèi),新能源電池將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,同時(shí),新能源車型也將會(huì)更大程度得以普及。
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