新能源汽车是什么能源
新能源汽车是电池能源、氢动力能源、太阳能能源等除汽油和柴油发动机以外的所有其他能源。
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
纯电动汽车由动力电池驱动电机提供电能,电机将电源电能转换为机械能,目前使用最广泛的电源是三元锂电池,但随着电动汽车技术的发展,它正在被其他蓄电池所取代,发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
增程式汽车是指可以外置充电电源和车载充电,由电动机驱动的车辆,配置的发动机输出的动力只用于驱动发电机发电,系统输出动力等于电机输出动力。
混合动力汽车是指油电混合动力汽车,采用燃料发动机和电动机作为动力源,车辆驱动系统是由两个可同时运行的单驱动系统联合组成的车辆,车辆的行驶功率由单驱动系统根据实际车辆行驶状态单独或共同提供,一般情况下,相同排量的混合动力汽车能耗低于纯燃料汽车,因此混合动力汽车的能耗较低。
氢燃料电池汽车是以氢原料电池为动力源,通过电化学反应像电厂一样将化学能直接转化为电能的电化学发电装置,由电机功能驱动车辆,氢原料电池的特点是无污染、无噪音、高效,但目前氢燃料电池汽车的使用还不普遍,相关安全、应用等技术还有待提高。
从全球新能源汽车的发展来看,其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器,其中超级电容器大多以辅助动力源的形式出现,主要原因是这些电池技术还不完全成熟或缺点明显,与传统汽车相比不管是从成本上、动力还是续航里程上都有不少差距,这也是制约新能源汽车的发展的重要原因。 ? ?
新能源电动汽车,电池技术
新能源汽车的“血液”——动力电池知识全面讲解
我们都知道,传统的燃油车由四大部分组成,分别是发动机、底盘、车身与电器。
那么大家知不知道电动汽车由哪几大部分组成呢?
电动汽车的组成细致的分可分成车载动力电池、电池管理系统、电源辅助设施、电动机、控制器、底盘、车身与电器几大部分。也可分为电动机驱动系统、底盘、车身与电器四大系统。
今天我们就首先和大家聊一聊电动汽车里面动力电池的相关知识内容。
01、定义
动力电池,就是为电动汽车提供动力来源的电源(电池)。
02、结构组成
一个汽车的动力由多个电池单体组成。将其进行串联、并联,加上一些诸如控制单元、采集系统、冷却系统等就构成了一个完整的动力电池。
1、电池单体:组成动力电池的最小单元;
2、电池模组:由数个电池单体并联焊接在一起构成;
3、电池单元:由数个电池单体或电池组串联在一起构成;
4、CSC采集系统:每一个电池单内部都有一个CSC信息采集系统,用来监测每个电池单体或电池组的电压、温度等信息;
5、控制单元:电池控制单元(BMU)安装在动力电池内部,用来将电池的电压、电流、温度等信息上报给整车控制器(VCU)并根据VCU的指令完成对动力电池的控制;
6、电池高压分配单元:安装在动力电池总成的正负极输出端,由高压正极继电器、高压负极继电器、预充继电器、电流传感器和预充电阻等组成;
7、冷却系统:对动力电池进行散热,使其处于最佳工作状态。
03、动力电池的分类
目前市面上比较常见的动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池、燃料电池、锂电池四种类型。
1、磷酸铁锂电池:
优点:安全性能高、使用寿命长、高温性能好、大容量、无记忆效应、重量轻、环保等。
缺点:能量密度低,电池制作成本高,成品率低,一致性差。
2、三元锂电池:
优点:能量高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率低、重量轻、高温适应性强、绿色环保。
缺点:安全性差、不能大电流放电、价格昂贵、生产要求高、成本高、高低温使用危险大。
3、镍氢电池
优点:放电电流大、能量密度高(续航能力强)、发热量小。
缺点:具有记忆效应,在充放电过程中容易衰减。(过充过放电衰减的更厉害)
4、电容电池
优点:充放电次数多、使用寿命长、环境适应力强。
缺点:能量密度低、续航里程短。
5、燃料电池
优点:能量转化效率高、安装点灵活多样、负荷响应快、过载能力强;
缺点:造价高、氢气储存不便。
对燃料电池做详细划分又有很多种类型,这里就不一一介绍了。下面我们对常见的几种锂电池进行一个简单比较,大家可以看一下:
04、电池的封装
电池封装的样式主要有圆柱形电池、钢壳/铝壳电池与软包装聚合物电池。
05、动力电池的连接
另外,动力电池的连接方式,也主要有焊接、螺接与机械压接三种。
焊接:常见的有激光焊接、超声波焊接与电阻焊。该连接方式电阻小、电能消耗低、电能利用率更高
螺接:用螺丝将相邻的电池进行串并联。该连接方式多用于大型电池上,导电能力更强
机械压接:依靠狭缝式的弹性导电结构,将电池极耳(两极)直接夹持在模具组上。该连接方式后期维护、二次回收利用率高。
06、动力电池的使用禁止事项
1、禁止将动力电池总成浸入水中或用水冲洗;
2、禁止将动力电池总成投入火中、放置在高温环境中或长时间暴晒;
3、禁止将动力电池放置在静电很高或辐射很强的环境中;
4、动力电池正负极严禁反接;
5、禁止对动力电池进行进充电;(现在的充电桩充满后都会自己断电)
6、禁止对动力电池进行敲打、重压、碰撞等;
7、禁止将废弃电池进行私自拆解或随意扔放。
07、动力电池的使用与维护
1、行车前查看仪表盘确认电池系统状态是否正常、有无故障码/图标;
2、行车前检查电池电量(SOC值),大于50%较好,若低于30%,应尽快充电
3、使用的过程中,每周至少进行满充一次;
4、每月至少进行一次满充满放,DM车型可放电至5%,EV车型可放电至15%~20%;
5、长期存放不使用车辆时,应先充电至100%;
6、存放时间超过三个月,必须对电池进行再次充电;
新能源电动汽车的快速发展与电池技术的革新密不可分。随着科技的进步,电池技术在过去几年取得了巨大的突破和改进,为电动汽车的发展提供了强大的动力。
电池技术的提升使得电动汽车的续航里程大幅增加,充电速度的提升以及安全可靠性的提高。但是,目前电池的成本和制造过程仍然较高,电池的寿命和循环稳定性也是需要进一步改善的方面。
在汽车动力电池技术方面,还需要在以下几个主要方面,有待深入研究和进一步突破。
提高能量密度:
研究人员致力于提高电池的能量密度,以增加电池的储能能力,进而提高汽车的续航里程。这可以通过开发新的电极材料、电解质以及改进电池结构和设计等途径实现。
延长电池寿命:
电池的寿命是影响电动汽车可靠性和经济性的关键因素之一。研究人员努力寻求降低电池在循环充放电过程中的衰减速度的方法,以延长电池的使用寿命。这包括改进电极材料的稳定性、优化电池管理系统(BMS)的控制策略,以及研发更耐用的电池包装和热管理技术等。
快速充电技术:
研究人员致力于开发能够实现更快充电速度的技术。快速充电技术可以大幅缩短电池充电时间,提高用户的使用便利性。这涉及到设计更高功率的充电设备、改进电池材料和结构以提高充电速度,同时确保电池的安全性能。
提高安全性:
电池的安全性是汽车动力电池技术研究的重要方向之一。研究人员致力于开发更安全的电池材料和设计,防止过充、过放、过热等情况的发生,并提供有效的热管理和防护系统,以确保电池在各种工况下的安全性能。
可持续性和环境友好性:
研究人员努力寻找更环保和可持续的电池材料和制造过程,以减少对有限资源的依赖,并降低电池生命周期中对环境的影响。这包括开发可回收和再利用的材料、推动废旧电池的有效回收和处理,以及降低电池制造和回收过程中的能耗和排放等方面的研究。
这些研究方向旨在不断提升汽车动力电池技术的性能、可靠性和可持续性,推动电动汽车的发展,并为清洁能源和可持续出行做出贡献。