新能源汽车的“心脏”是怎样的?如何保养

PChome | 编辑: 王静涛 2017-11-29 05:00:26原创

中国机动车保有量已经超过了2亿,2017年上半年新注册登记量达1322万辆,有23个城市的保有量超过了200万。随着能源紧缺、环境污染等问题的日益加重,新能源汽车的发展早已成为了汽车工业的发展趋势,而电池作为新能源汽车的“心脏”,电池技术就显得十分重要。

电池在人们的日常生活中有着非常广泛的应用。电池早在200多年前就已经被发明出来了,但我们今天需要关心的则是动力电池——新能源汽车的主要动力来源。

新能源电池主要有几种类型

镍氢电池:主要优点是安全可靠,缺点是混合密度比较低且含有重金属,使用遗弃后对环境会造成污染,现在也已经面临淘汰。主要应用于混动车型,具有代表性的就是丰田普锐斯。

图为丰田普锐斯

锂电池:也就是锂离子电池,主要优点是工作电压高,容量密度大,体积较小且质量较轻。缺点则是造价成本相对较高。目前许多国内外的汽车厂商如美国福特、日本三菱、丰田、日产、韩国现代起亚、中国的比亚迪、奇瑞等车企都在自己的混合动力汽车和纯电动汽车中搭载动力锂电池。

铅酸电池:优点是技术相对比较成熟且成本较低,而且能够高倍率放电,缺点是比功率、比能量和能量密度都较低,此类电动车通畅不能够拥有较长的续航里程,一般用于一些早期车型。

所以在现今的新能源汽车市场上,主要还是以锂电池技术作为发展的重要运用与方向。

新能源汽车电池的重要概念

比能量和比功率

比能量是指电池单位质量所输出的电能,单位是Wh/kg。比能量高就像是人们长跑时的耐力好,且能够跑得更远。

高比能量的电池车型有大名鼎鼎的特斯拉车系

图为特斯拉车系

比功率密度是描述电池在瞬间能放出能量的能力,单位是Wg/kg。比功率高就像是百米冲刺冠军一样的冲刺离速度,能够保证汽车的瞬间加速性能。

高比功率车型则是我国自主车型BYD的秦与唐

上图为比亚迪秦与唐

不过遗憾的是一辆车的电池暂时无法做到这两者兼具。

关于电池的寿命问题

电池的一致性就是同型号单个电池之间的重量、电压等相关指标的偏差程度,偏差值越大一致性越差,一致性差就会导致电池的使用寿命变短等问题。

充电的循环次数自然决定了车辆电池的使用寿命,同时也与用户的充放电习惯有关,不同类型的锂电池的充放特性会有稍许区别,但是大体的趋势是一致的。

作为汽车上的电池,同时也是动力的来源,在我们的日常生活中必定会经受各种恶劣条件的考验,所以电池的稳定性也是极其重要的一个指标。

锂电池也有区分一些种类

按照正极材料划分,锂电池分为这几种:钴酸锂、三元材质、锰酸锂和碳酸铁锂。

钴酸锂:优点是容量密度大,缺点是稳定性不够,主要在3C市场中占有很大的份额,在汽车上使用钴酸锂电池,Tesla算第一个,代表车型Tesla Roadster。

图为Tesla roadster

三元锂电池:优点是电压平台高且容量密度达到最高,但是缺点同样是安全性能比较差。Tesla同样将三元锂电池放入了它的车型中,我国的比亚迪也从一度钟情磷酸铁锂电池到转投三元锂电池,而且电池都是比亚迪自主生产。代表车型唐100、Tesla model S。

图为比亚迪唐100

图为Tesla model S

碳酸铁锂电池:最大优点是稳定性好、寿命长,缺点是比能量低,一致性较差,制作成本偏高,中国很多车企比较注重它。代表车型,早期的比亚迪E6。

图为比亚迪E6

锰酸锂电池:目前较为主流的动力电池,容量密度中等,寿命一般,但是价格较为便宜而且安全环保,综合性能相当出色。日系车企在这方面的技术全球顶尖。代表车型,日产聆风。

特斯拉选择三元锂电池主要因为它的长续航和大容量,国内车企选择碳酸锂电池是因为其良好的发展前景,不过现在如比亚迪之类的车企也已经开始投入研发三元锂电池了,日韩和一些欧美车企选择锰酸锂电池主要是因为性能适中且成本较低。不同的锂电池能够促进新能源汽车电池技术的不断发展,电池技术一旦获得新的突破,将会是整个新能源汽车行业的一大质的飞跃。

电池未来的发展趋势

现在一些新上市的新车基本上都采用了三元锂电池(荣威eRX5、宝马530le等),说明三元锂电池的长续航和高容量广受车企们的亲睐。长续航也是消费者所关注的一个重要节点。相较于除了三元锂电池的其他几种锂电池,碳酸锂电池还是有一定的基础和生存空间的。

电池在日常生活中的保养

在日常用车中,电池的保养也尤为重要。

1、起步要轻踩。许多车主开多了燃油汽车,对待新能源汽车也大脚起步,殊不知这样对于电池会大电流放电,容易产生硫酸铅结晶,从而损害电池极板的物理性能,影响使用寿命。

2、防止车辆暴晒或过冷。新能源车在阳光下长时间暴晒会使蓄电池内部压力增加而使电池失水,引发电池活性下降,加速极板老化;而如果长时间停在寒冷环境的话,也会对续航能力产生急剧下滑的影响,并且对电池组性能会产生不利影响。有不少北方地区车主反映,新能源车辆在冬季行驶都不敢打开空调,就是担心续航能力会更差。

3、充电时间不要过长。新能源车切忌过度充电,充电不足或者过度放电,这些都会影响电池的寿命。在使用过程中应当根据车辆实际情况来进行充放电,如果电量表指示灯亮起应尽快充电,否则导致电瓶过度放电会影响寿命。并且充电时间不宜过长,否则会形成过度充电,使电瓶发热。如充电过程电瓶温度超过65℃时,应当立即停止充电,以免发生危险。

4、养成定期检查的好习惯。不管是传统燃油汽车还是新能源汽车,都应该养成定期检查的还习惯,如果发现在新能源车行驶过程中里程明显缩短,很有可能是电池组出现了问题,应该立即去工厂进行检查。

5、长时间不行驶也应充好电。并不是车辆长期停驶就可以在亏电状态下停放,行驶之前再充满,这种观点非常错误,在亏电状态下存放电池,很容易出现硫酸盐化,硫酸铅结晶物附着在极板,对电池危害极大。所以车主不能有这种习惯。

6、胎压和气压也相关。这个原理与传统驱动汽车相同,不正确的轮胎气压会造成大量耗电、行驶里程短,同时也降低轮胎寿命,并且对行车安全也造成了一定的威胁。

总结:在新能源汽车的发展道路上,动力电池无疑是最大的一块绊脚石,人们的关注点往往也都聚焦在了新能源汽车的电动机,电池组,续航里程等关键问题上面。而锂电池必将是最有潜力的那一个,一次次技术的突破与革新,都预示着未来新能源汽车主导地位的进步。


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