新能源汽車(chē)電池知識(shí)

電池是一門(mén)非常深的學(xué)科，因?yàn)檫@東西從發(fā)明起便在我們的生活中有著非常非常廣泛的應(yīng)用，比如3C、比如儲(chǔ)能，下文僅從動(dòng)力電池領(lǐng)域做探討。

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新能源汽車(chē)電池種類(lèi)

1、鎳鎘電池和鎳氫電池

鎳鎘電池和鎳氫電池雖然性能好于鉛酸電池，但含有重金屬，使用遺棄后對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。

鎳氫動(dòng)力電池剛剛進(jìn)入成熟期，是目前混合動(dòng)力汽車(chē)所用電池體系中唯一被實(shí)際驗(yàn)證并被商業(yè)化、規(guī)模化的電池體系，現(xiàn)有混合動(dòng)力電池99%的市場(chǎng)份額為鎳氫動(dòng)力電池，商業(yè)化的代表是豐田的普銳斯。目前全球主要的汽車(chē)動(dòng)力電池廠(chǎng)商主要有日本的PEVE和Sanyo，PEVE占據(jù)全球Hybrid動(dòng)力車(chē)用鎳氫電池85%的市場(chǎng)份額，目前主要的商業(yè)化的混合動(dòng)力汽車(chē)如豐田的Prius、Alphard和EsTIma，以及本田的Civic，Insight等均采用PEVE的鎳氫動(dòng)力電池組。在我國(guó)，長(zhǎng)安杰勛、奇瑞A5、一汽奔騰、通用君悅等品牌轎車(chē)已經(jīng)在示范運(yùn)行，他們采用的也都是鎳氫電池，不過(guò)電池主要向國(guó)外采購(gòu)，國(guó)內(nèi)鎳氫電池在汽車(chē)上的運(yùn)用仍處于研發(fā)匹配階段。

2、鋰電池

因?yàn)?a href="http://nbjialiwenju.com/dongli/" style="color:#a98326">鋰離子動(dòng)力電池有以下優(yōu)點(diǎn)：工作電壓高（是鎳鎘電池氫-鎳電池的3倍）；比能量大（可達(dá)165WH/kg，是氫鎳電池的3倍）；體積小；質(zhì)量輕；循環(huán)壽命長(zhǎng)；自放電率低；無(wú)記憶效應(yīng)；無(wú)污染等。

當(dāng)前許多知名的汽車(chē)制造商都致力于開(kāi)發(fā)動(dòng)力鋰電池汽車(chē)，如美國(guó)福特、克萊斯勒，日本豐田、三菱、日產(chǎn)、韓國(guó)現(xiàn)代、法國(guó)Courreges、Ventury等。而國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造商比亞迪、吉利、奇瑞、力帆、中興等車(chē)企也紛紛在自己的混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)中搭載動(dòng)力鋰電池。

目前阻礙動(dòng)力鋰離子電池發(fā)展的瓶頸是：安全性能和汽車(chē)動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)。安全性能方面，由于鋰離子動(dòng)力電池具有能量密度大、工作溫度高、工作環(huán)境惡劣等方面的原因，加上以人為本的安全理念，因此，用戶(hù)對(duì)電池的安全性提出了非常高的要求。汽車(chē)動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)方面，由于汽車(chē)動(dòng)力電池的工作電壓是12V或24V，而單個(gè)動(dòng)力鋰離子電池的工作電壓是3.7V，因此必須由多個(gè)電池串聯(lián)而提高電壓，但由于電池難以做到完全均一的充放電，因此導(dǎo)致串聯(lián)的多個(gè)電池組內(nèi)的單個(gè)電池會(huì)出現(xiàn)充放電不平衡的狀況，電池會(huì)出現(xiàn)充電不足和過(guò)放電現(xiàn)象，而這種狀況會(huì)導(dǎo)致電池性能的急劇惡化，最終導(dǎo)致整組電池?zé)o法正常工作，甚至報(bào)廢，從而大大影響電池的使用壽命和可靠性能。

3、燃料電池

簡(jiǎn)單地說(shuō)，燃料電池（FuelCell）是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來(lái)。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個(gè)蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電”而是一個(gè)“發(fā)電廠(chǎng)”。

最有望用于汽車(chē)的是質(zhì)子交換膜燃料電池。它的工作原理是：將氫氣送到負(fù)極，經(jīng)過(guò)催化劑（鉑）的作用，氫原子中兩個(gè)電子被分離出來(lái)，這兩個(gè)電子在正極的吸引下，經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流，失去電子的氫離子（質(zhì)子）可穿過(guò)質(zhì)子交換膜（即固體電解質(zhì)），在正極與氧原子和電子重新結(jié)合為水。由于氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負(fù)極供應(yīng)氫，并及時(shí)把水（蒸汽）帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能。

因?yàn)槿剂想姵刂苯訉⑷剂系幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。目前燃料電池系統(tǒng)的燃料—電能轉(zhuǎn)換效率在45%～60%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%～40%。

新能源汽車(chē)電池使用壽命

新能源汽車(chē)電池壽命大概在6年，電動(dòng)汽車(chē)居高不下的售價(jià)主要是因?yàn)閯?dòng)力電池組成本太高，由于每款車(chē)的電池容量不盡相同，業(yè)內(nèi)統(tǒng)一用“元/kWh”單位橫向?qū)Ρ炔煌姵亟M的價(jià)格差異。

一個(gè)電池組系統(tǒng)成本包括電池、電池管理系統(tǒng)和含功能元器件、線(xiàn)束、結(jié)構(gòu)件等零部件的pack系統(tǒng)等三部分組成。以特斯拉為例，早期特斯拉Model其電池成本占據(jù)整車(chē)的四分之一，使得旗下電動(dòng)汽車(chē)就以高價(jià)開(kāi)局。

目前，動(dòng)力電池平均成本為227美元/kwh，約合人民幣1500元/kWh，不過(guò)新能源車(chē)目前都有電池質(zhì)保的說(shuō)法，比亞迪提供6年質(zhì)保，其他品牌也同樣都提供幾年質(zhì)保。

新能源汽車(chē)電池更換

眾所周知，電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源就是電池，所以電池的重要性跟傳統(tǒng)燃油車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)是一樣的，目前新能源車(chē)電池更換平均價(jià)格基本維持在10萬(wàn)左右，購(gòu)買(mǎi)了新能源車(chē)的車(chē)主很多都將面臨著電池已過(guò)保質(zhì)期的尷尬，換，都能買(mǎi)新車(chē)了，不換，車(chē)無(wú)法使用，這真的是一道難解的選擇題。