技术贴|搞懂电动车这些参数 买车不当小白鼠

新能源电动车品牌繁多,每家都说自己是最新最强?但是对于普通消费者来说,电芯密度、电池型号、功率……这一连串的专业名词看起来却像天书,今天,CAR路里就用通俗易懂的方式,为您深度解析的新能源电动车技术到底哪家强?

对比优缺点之前,我们先来了解几个关键参数:

•电池容量:电池存储电量的大小 单位:安时Ah ;

•比能量:单位质量/体积的器件可提供的能量,单位:Wh/kg;

•比功率:单位质量/体积的电池能做多少功,单位:W/kg;

•能量密度:位重量的电池,所储存的能量是多少,单位:Wh/L;

•功率密度:单位重量的电池在放电时,以何种速率进行能量输出,单位:W/L;

•能量密度=电池容量/电池体积,代表每千克重量的电池所携带的电能容量,单位:Wh/L 。

以上参数:电池容量是直接能够看出电池性能的参数之一,电池容量越大,车辆能带来的行驶里程也就越优。比能量、比功率理论上是越大越好。

18650和2170这两个数字单纯指的是电池的体积:18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。(21700同理)

目前汽车市场上有以下几种电池。

镍镉电池&铅酸蓄电池:

它是成熟的电动助力车蓄电池,原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动助力车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。

因其自身特点,铅酸电池主要应用于电动助力车。

镍氢动力电池:

是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系,现有混合动力电池99%的市场份额为 镍氢动力电池,商业化的代表是丰田的普锐斯。目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard和 EsTIma,以及本田的Civic,Insight等均采用PEVE的镍氢动力电池组。

代表车型:普锐斯

磷酸铁锂电池:

磷酸铁锂电池则是采用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,用铁来做电池原料一来成本低廉,二不含重金属,对环境污染较小,工作电压为3.2V。

磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,因此在零电压存放时并不会有泄漏,高温条件下或过充时安全性非常高,可快速充电,高放电功率,无记忆效应,循环寿命高,缺点为低温性能差,正极材料振实密度小,能量密度较低。

代表车型:比亚迪E6

不过磷酸铁锂电池有一个弊端就是体积相同的情况下,磷酸铁锂电池没用三元锂电池容量大,难以在能量密度上有进一步突破,对于电动车而言很难得到较长的续航里程。正因如此,比亚迪后续上市的秦等新车上,已经开始使用三元锂电池。

三元锂离子电池:

(图为特斯拉model S 电池组)

一般是指采用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2,NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)三元正极材料的锂电池,把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整,所以称之为“三元”,包含了许多不同比例类型的电池。其标称电压可达到3.6-3.8V,能量密度比较高,电压平台高,电容量高,续航里程长,输出功率较大,高温稳定性差,但低温性能优异,造价也比较高。

代表车型: 北汽新能源EU260、特斯拉Model X/S等

锂离子电池是主流

铅酸电池的能量密度是比较低的,所以无法用作电动汽车的动力源,因为如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上,需要将近1吨的电池,这个重量太大了,无法达到实用,当然铅有毒也是一个方面原因,铅酸电池的循环性能也比较差。

目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100~150Wh/kg左右,这个值比铅酸电池高出2~3倍,且锂离子电池的循环性要远远高于铅酸电池,所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。

功率密度也是由材料的特性决定的,并且功率密度和能量密度没有直接关系,并不是说能量密度越高功率密度就越高,用专业的术语来说,功率密度,即电池可以以多大的电流放电,功率密度对于电池开发以及电动车开发而言非常重要,如果功率密度高,则电动车在加速的时候就会非常快,普通的铅酸电池的功率密度一般只有几十~数百瓦特/千克,这是一个非常低的值,表明铅酸电池的高倍率放电性能较差,而锂离子电池目前的功率密度可以达到数千瓦特/千克。

电池就像人一样,喜欢待在一定温度范围内。能量密度和功率密度都是一个会变化的量,电池在使用多次以后能量密度会降低(电池容量衰减),功率密度也会下降,并且这两个量也是随着环境的变化而变化的,比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化(一般是减少)。

接下来是电芯,也就是电池的另一种说法,从形状上来区分,可分为圆柱形电池和方形硬壳电池、软包电池。

圆柱形电芯

主要生产企业:松下、力神、比克等

代表车型:特斯拉

圆柱形电芯的系统安全性较差,对散热系统的要求高。单体容量较低。

优点为自动化生产工艺成熟,成本相对较低,电池组一致性强,并且能量密度高。

方形电芯

主要生产企业:CATL、三星SDI、比亚迪、力神、国轩高科、中航锂电等

代表车型:比亚迪唐

方形电芯,目前销量较大的宁德时代、比亚迪等占据了大部分市场。方形电芯的制造工艺为卷绕、叠片,一般的能量密度在240Wh/kg左右。安全水平中等。

缺点为壳体重,能量密度有限,并且尺寸太多,工艺难统一。

优点为对电芯的保护作用强于铝塑膜电池,安全性也强于圆柱形电池。

软包电芯

主要生产企业:LG Chem、孚能、万向A123、桑顿等

代表车型:日产聆风

主要的缺点为一致性较差,可靠性偏低,容易发生漏液。

优点是重量轻,比容量较高,内阻小,外观设计灵活并且循环寿命长。

国内车企用的哪家电池

1. 宁德时代 荣威ERX5

2. 比亚迪 秦EV

3. 国轩高科 北汽EC系列

4. 孚能科技 北汽新能源EU400

5. 比克电池 众泰E200

除比亚迪使用的磷酸铁锂电池,其他的均采用的是三元锂电池。

写在最后:所有的参数最终都会转换为续航能力,电池重量,车重,也会影响电池的续航能力,60公里等速续航里程,和NEDC工况里程,后者就是燃油汽车的综合工况。目前来看,特斯拉对外宣传的里程更接近真实里程。

消费者买车的时候主要参考NEDC里程,其次关注电池品种和特性、电池容量、电池能量密度等参数,最好能亲自试驾,实际感受操控性能,避免成为小白鼠。



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