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充电1分钟能跑800公里!能消除里程焦虑的新能源车型电池有哪些?

2018-05-14 18:52 来源: 细听车语

说起新能源车,很多消费者会对续航里程、充电时间、安全性能等产生疑虑。说到底,这些都与新能源车的电池有很大关系。因此,有人说,“新能源技术的发展就是电池技术的发展”,这话不无道理。那么,对于市面上种类繁多的新能源车型来说,究竟那种电池更具优势?别急,今天小编就向大家介绍一下新能源电池的种类,告诉你啥是“三元锂电池”,啥是”石墨烯电池”,不同电池的优势和劣势在哪。

充电1分钟能跑800公里!能消除里程焦虑的新能源车型电池有哪些?

一、铅酸电池

优势:成本低 缺点:能量密度低、续航里程短

纯电动汽车最早使用的是铅酸电池,铅及其氧化物制成作为电极材料,硫酸溶液作为电解液,这是现在大部分电动自行车的动力源,低成本是其最大的优势。

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但是,由于铅酸电池的能量密度低,从而带来了体积大、容量小等问题,无法满足一台汽车对于自重的控制、驱动力的消耗,乃至每年超过1万公里行程的使用寿命,所以无法大规模用于量产车上,最终被汽车厂商淘汰。

二、镍氢电池

优势:安全性高 缺点:电池容量小、寿命短

镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池,而目前我们所接触的新能源汽车采用的是低压镍氢电池。镍氢电池正极为镍氢的化合物,负极为金属氢化物,其能量密度、充放电次数相比铅酸电池有不小的提升,并且电解液不可燃、安全性有保障,制造工艺成熟。

充电1分钟能跑800公里!能消除里程焦虑的新能源车型电池有哪些?

与此同时,镍氢电池充电效率一般、有充电有记忆效应、工作电压较低(无法使用高压快充),并不适用于汽车的单一动力源,适合辅助发动机工作。相比锂电池,镍氢电池的容量、循环充电的寿命以及环保角度都不占优势,因而,随着锂电池广泛引用后,镍氢电池也逐渐退出了汽车领域。

三、三元锂电池

优势: 能量密度高、体积小、重量轻、充电效率高

缺点:安全性相对低、容易受到气温影响

锂电池正是现阶段新能源车的主流选择,锂的化合物(锰酸锂,磷酸铁锂等)作为电极材料,石墨作为负极材料,其优势在于能量密度高、体积小、重量轻、充电效率高。目前市面上常见的三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸钾三元正极材料的锂电池。

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三元锂电池最大的优势在于能量密度高,能够达到200Kwh/kg,对于车体的轻量化设计有较大的帮助。而且随着电池行业的快速发展,它的价格也来到一个厂家能够普遍接受的位置。

但是,锂电池容易受到气温的影响,锂离子的活性会随着气温降低而降低,这对于续航里程的影响比较大。此外,三元锂电池的分解温度在250-350℃左右,内部化学成分分解会释放氧分子,在高温的作用下,内部的电解液会迅速燃烧,因此电池有自燃或爆炸的危险。不过随着技术的进步,陶瓷隔膜的广泛应用,三元锂电池的安全问题得到有效的改善。

四、固态锂电池

优势:续航里程长、充电时间短、安全性更高

不同于传统的液态电解液,固态锂电池采用固态电解质,其能力密度远超现在的主流的锂电池,因此,安全性能也会大幅提高。据悉装备固态电池的电动车,最理想化的充电速度可达到1分钟增加800公里。如果这以技术能够得到突破和推广,这无疑会使新能源车的充电效率有质的提升。

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目前,丰田、本田以及日产三大日系车企已开始固态锂电池的研发。随着关键材料技术的突破,固态锂电池的研发会周期会缩短。未来也有望运营到新能源车型中。

五、氢燃料电池

优势:效率高、无污染

缺点:成本高、受技术限制

这个很好理解,大家都知道H2+O2燃烧最终得到的水,所以利用氢气作为燃料是非常清洁的能源。最重要的加氢的效率高,加氢只需5分钟就能行驶超过600公里,此外氢燃料电池还具有寿命长、运行平稳等优点。

目前由于氢气提取成本高(需要耗费电去电解水来提取氢气),而且由于氢气易燃易爆炸的特性,对储存、转运要求比较高。因此,氢燃料电池现阶段没有得的广泛的推广应用。

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不过,随着政府对氢燃料推广政策的加码,未来氢燃料将迎来爆发。根据《中国制造2025》对燃料电池汽车产业发展的规划,2020年生产1000辆燃料电池汽车并示范运行,2025年的目标是实现加氢站等配套基础设施的完善。

小结:从铅酸电池到目前常见的三元锂电池,再到未来将普及的燃料电池,随着材料的不断优化,新能源电池在续航里程、电池寿命、效率、安全性等方面也不断的提升。可以预见,在未来3-5年内,新能源电池将实现质的飞跃,同时,新能源车型也将会更大程度得以普及。

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