电动汽车动力电池知识分析
其中,动力电池无疑是消费者最关心的部分。毕竟动力电池的质量、安全、性能、可靠性直接关系到纯电动汽车的使用体验。尤其是今年电动车自燃事件频发,使得动力电池成为自燃事件讨论的焦点。
当然,近年来,纯电动汽车的市场占有率和用户接受度确实越来越高,但目前大部分消费者对动力电池还知之甚少。所以,今天我们就来聊聊动力电池的那些事,了解一下它们的分类和各自的特点。
●动力电池(蓄电池)的结构组成
目前市面上的纯电动汽车几乎都是用电池作为动力电池,我们不妨分析一下电池的结构。动力电池由多个电芯、CSC信息采集系统、电池管理控制单元(BMU)、电池高压配电单元、冷却系统等组成。
电池组电池是蓄电池的最小单元,由正极、负极和有机电解液组成。电池模块由几个并联的电池单元组成。通过将几个电池单元串联起来形成电池单元,然后将几个电池单元串联起来,就可以形成动力电池的组件。
目前市面上的动力电池的负载能力主要是由三元锂电池和磷酸铁锂电池提供的,下面我们就重点介绍这两类动力电池。
●什么是三元锂电池?
三元锂电池又称三元聚合物电池,是以镍、钴、锰或镍、钴、铝为正极材料的锂离子电池。
动力电池最新装车数据显示,2019,1-11,三元电池累计装车量占整车68.1%,市场占有率最高。
三元锂电池之所以受到众多车企的青睐,主要是因为三元锂电池能量密度高。能量密度越大,单位体积或重量的动力电池储存的电量就越多。
一般来说,电池的能量密度越高,纯电动汽车的续航能力越高。所以三元锂电池的续航优势,对于努力追求长续航里程的新能源车企来说,是很有吸引力的。
同时三元锂电池在耐低温方面也有一定优势。在同样的低温条件下,三元锂电池与其他类型电池相比,冬季功率衰减较小,更适合寒冷冬季的北方地区使用。
三元锂电池的缺点是稳定性差,温度达到250-350℃时容易热失控,快速充电过程中自燃风险大。因此,三元锂电池对散热性能有着严格的要求,这也对BMS电池管理系统有着更高的技术要求。
●什么是磷酸铁锂电池?
磷酸铁锂电池是以磷酸亚铁锂为正极材料的锂离子电池,最大的优点是安全性高。目前磷酸铁锂电池的热稳定性最好,热失控温度一般在500度以上,电池自燃的风险很低。
其次,磷酸铁锂电池的循环寿命也比较长,充放电循环次数超过3500次后就会开始衰减,相当于10年。此外,磷酸铁锂电池的价格也有一定优势。
但是磷酸铁锂电池的能量密度没有三元锂电池高。目前前者的平均能量密度为130-140Wh/kg,三元锂电池的平均能量密度为160Wh/kg,所以在续航方面很难和三元锂电池相提并论,这也是为什么很少有纯电动车使用磷酸铁锂电池的原因。
但随着新能源补贴的下降,甚至是补贴的全面取消,磷酸铁锂电池凭借价格优势将再次崛起,2019年磷酸铁锂电池累计装车量占整车量的29.5%。
●什么是氢燃料电池?
与蓄电池相比,目前体积很小的氢燃料电池是真正的“零排放”清洁能源。它们直接将氢和氧的化学能转化为发电装置。
基本原理是电解水的逆反应,分别向阴极和阳极提供氢气和氧气。氢气通过阴极向外扩散,与电解液反应后,释放出电子通过外载到达阳极,只产生水和热。
可以说氢燃料电池的优势不仅体现在电池的能量转换效率高,而且无污染无噪音。从长远来看,氢燃料电池将是未来动力电池行业的一个重点发展方向。
例如,现代汽车最近宣布了一项“2025战略”。除了扩大纯电动汽车的销售,氢燃料电动汽车也在其销售规划中。此外,丰田、本田等知名车企也在积极推动氢燃料电池技术的发展。
然而,现阶段氢燃料电动汽车的许多问题仍然没有得到有效解决。主要原因是储氢不方便,目前建设成本太高。
●总结:
目前这几种动力电池各有优缺点。现阶段,在充电体验不够愉悦的情况下,续航里程仍然是电池最关键的性能指标。
所以三元锂电池也将是纯电动汽车市场的主流应用。最后,对于那些买过纯电动车的消费者来说,你知道他们的电动车用的是什么样的动力电池吗?