新能源电车现在越来越成为许多人买车的首选,它相比燃油车更智能、更省钱,但电池仍旧是一个大问题,如电池的续航、密度、重量、价格和安全等问题。其实动力电池也分很多种,今天,就和大家聊聊当前不同种类的新能源电池。
那么,当前的动力电池大致有以下几种,分别是三元锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、镍氢电池、固态电池。其中,新能源电车普遍采用的是三元锂电池和磷酸铁锂电池,正所谓“双雄争霸”。
三元锂电池:比较典型的,正是宁德时代的镍钴锰系列,行业里还有镍钴铝系列等。在电池中加入镍元素,是为了提升电池的蓄电量以便更好地提升续航。
特点是体积小、重量轻、能量密度较高,约为240Wh/kg,热稳定性较差,更容易出现自燃问题。耐低温,不耐高温,低温使用下限值为零下30°C,冬季电量衰减15%左右。而热失控温度在200°C-300°C左右,自燃风险较高。
磷酸铁锂电池:是指用磷酸铁锂作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池。相比于三元锂电池,其热稳定性更好一些,生产成本更低一些。而且磷酸铁锂电池的循环寿命会更长一些,一般为3500次,而三元锂电池一般在充放电2000左右开始衰减。
钴酸锂电池:钴酸锂电池也是锂离子电池的一个分支。钴酸锂电池结构稳定、容量比高、综合性能突出,但是钴酸锂电池安全性差、成本高。钴酸锂电池主要用于中小型号电芯,是电子产品中比较常见的电池,一般不用在汽车上。
镍氢电池:镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池,具有高能量、长寿命、无污染等特点。镍氢电池的电解液为不可燃的氢氧化钾溶液,所以即便发生电池短路等问题一般也不会引发自燃现象,安全性有保障,制造工艺成熟。
但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充,性能方面比锂电池差了很多,因此从锂电池广泛应用后,镍氢电池也可能逐步被替代。
以上给大家介绍的都是液态电池,那么关于固态电池呢?
相比液态电池而言,固态电池具有续航里程长、成本低、安全高、寿命更长等一些优势。不过作为一种新技术,目前固态电池仍然处于研发阶段,技术尚不成熟,生产成本比较昂贵。
目前,国内外的汽车厂家也在积极攻克固态电池技术难题,包括蔚来、宁德时代等一些厂家都在积极研发固态电池。而在2023年2月的时候,日产欧洲研发高级副总裁David Moss表示,日产已经成功开发出全固态电池。
此前,宁德时代也发布了一款名为“凝聚态电池”的全新产品,能够达到500Wh/kg能量密度,这几乎是当前三元锂电池能量密度的1.5倍。但并不是传统意义上的半固态电池,是一种新形态电池。
目前大多数液态电池的续航里程都只有400km到600km之间,固态电池的续航里程能够轻松突破1000km,充电速度相比于液态电池快3倍以上。
如果固态电池在新能源汽车上大规模应用开来,那将会极大加速新能源汽车的发展,期待各家大显身手,看看固态电池是否会成为新能源之光。
终究,随着新能源汽车的发展,对于电池的要求只会越来越高,于行业而言,技术迭代会带来更多的行业增值,于大众而言,出行方式和出行质量也在悄然发生改变。
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新能源汽车对于电池和驱动系统维修的关键技术是什么呢?
新能源车三大技术,你知道多少呢?
第一个关键技术是它的电池。新能源汽车电池目前主要分为五种,分别是:磷酸锂电池、磷酸铁锂电池和氢电池;三元锂电池是磷酸烯电池,后边普遍采用的是磷酸铁锂电池,还有三元锂电池。
第二个关键技术是它的电机。它的作用是将电能转化为机械能,为车辆提供制动能力的装置,可以说是电动汽车驱动的关键执行结构。目前电动汽车使用的电机一般包括:DC电机和交流感应编机,用磁电机和开关磁组电机。
第三个关键技术是新能源的电控系统。由ECU等控制系统,传感器的感应系统和驾驶员意图识别等子系统组成。它的作用是控制电机输出扭矩,并使车辆行驶。简单来说就是车的大脑。
新型能源汽车的“新”还体现在动力来源方面,摒弃了以往汽油等污染较重的发电动力来源,应用较为清洁的可再生能源,如将太阳能、氢气能等新型能源在汽车内部进行转化,最终形成动能以推动汽车进行运转。作为将内部能源进行存储以及动能内部转化,为汽车提供动力的动力电池,是整辆汽车的关键组成部分。
因此,动力电池的状态正常与否,对汽车能否正常运转形式起到了决定性作用。在实际车辆运载使用过程中,作为承受压力较多的动力电池部件,故障发生率较高。经过调查分析发现,发生动力电池故障主要集中在以下方面。
首先是通过电子系统对汽车进行控制的新能源汽车,工作量较为烦琐复杂,导致电子部件相对其他机械部件,不仅出现故障的概率偏高,而且由于是较为新型科技技术零部件,若发生损坏,在进行检修时所需花费的人力、物力以及财力都较常规部件多。
其次是汽车长时间高强度运转行驶,不良工作环境因素以及过量消耗极易造成动力电池形成损伤,缩短电池使用寿命,出现劳力性故障。然后是部件在运转工作过程中,经过反复摩擦而引起的高温,致使汽车内部系统中启动装置部件点火线圈外的绝缘层极易发生高温下老化、摩擦损坏以及软化等问题,从而导致高压下电流泄漏或短路的情况发生。
最后是在汽车使用过程中,电力进冲以及释放使用较为频繁,极易导致管理系统的运行紊乱,严重影响了电池使用寿命。此外,由于电池使用寿命与新能源汽车航行路程设计之间不相符合,不能满足实行过程中所需要求,高负荷运转会使电池发生故障。
驱动系统主要使用的是开关磁阻电动机和永磁同步电机。永磁电机因其无传感控制技术和新替代材料的出现,运行效率更高,矢量控制方法也更加丰富,被广泛应用到新能源电动汽车中。此外,在新能源汽车发生故障需检修时,由于工作开展较为复杂烦琐,难度较大,需花费较长时间进行分析判断及操作。
因此,为缩短检修操作时间,应选择较为合理的电子诊断技术进行维修,可在满足检修的基础上,将检修的前后顺序进行优化,促使工作效率能得以提高。
此外,还可将客观电子检修数据进行采集,有助于在不拆卸汽车的前提下进行及时有效维修,以便更快地发现故障,应用先进的仪器和设备可以为诊断故障提供良好的帮助,如计算机测试设备、专用仪器等。