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到底什么是电池的能量密度你知道吗?

2019-06-06   点击量:613

估计只能回答你,只要能量密度高,这个车的就越好。明显这件事,具体这个电池能量密度是什么他并不清楚,而这种让人下不来台阶的事情肯定不是小编干的,是小编的朋友干的!嗯!


首先要知道这电池能量密度是什么,其实它也是分两种类型的,有重量能量密度和体积能量密度,较为寻常点的参考值是重量能量密度。


这个重量能量密度的计算公式为:重量能量密度=电池容量×放电平台/重量,单位为Wh/kg(瓦时/千克),所以就其本质上就是对电池的蓄电能力的结果。


解释完这个电池能量密度,咱们就可以来看看这个续航了,其实不管是电动车还是四驱车,都是电驱动,都遵循在其他条件不变的情况下,电池的容量越高,单次续航里程就也会变长了。


所以这个时候,就会有人问,问什么不多加点电池,就可以多跑一下啊,这不是某些人的疑问,也会有人对这方面进行研究过。


首先是车身体积的问题,车要有足够的体积装载电池,举个例,特斯拉ModelS身长4320mm,江淮iev7身长4320mm,不考虑厚度和宽度的话,车长大概能够代表他们装载电池的能力,二者续航分别为469公里和280公里。这与尺寸也是正相关的。


按照这个说法,越大的车,就跑的越远吗?不,相信那样的车没有多少人会喜欢的,超出了正常的审美认知了。而且目前电动车装载的电池量都是在保证安全的前提下,按照一定的比例装载的。


那么只能另一方面下手,就能量密度,就意味着,体积和重量不变的条件下电池容量得到增加,但密度增加的同时也代表着有着高的电池成本,所以我国正在加紧研究能量密度较高的电池。


但是又说到这个能量密度的检测,也是头疼的。这个测频基本上是与车企有挂钩的,因为政府对这个能量密度有要求,相应的在新能源补助上也有奖励,能量密度越高,越多的补贴,这样就不能说其间有没有什么事情发生了,毕竟与钱挂钩了。


就之前提到的公式,可以就加大电池容量与减轻电池重量方面来增强能量密度。前者可以从电池材料入手,但如果为此就降低对电池稳定性的要求的话,相信安全问题会让这些人吃不少苦。后者就有些车企会进行削减材料,但也只是治标不治本的。


汽车电动化的速度在近几年内发展的飞快!回想起十几年前,电动车当时候还只是天马行空的想法,而到了现在,全球汽车市场上已经有几十款不同的混合动力『Hybrid』、插电混合动力『Plug-inHybrid』以及电动车能够让消费者选择购买。


就连法拉利、保时捷、迈凯伦以及柯尼塞格这些高端品牌的旗舰车型都已经是混合动力,再加上特斯拉推出性能强大的电动车型之下,曾几何时,电动车型已经不再是以环保为目的,也开始和性能、速度挂钩。


汽车电动化的关键,在于电池科技的进步。在近十年间,由于越来越多汽车制造商和相关领域的车厂加入资金研发,电池的效能、重量、体积等各方面都有了大幅改善。但是,电池的种类多样,究竟哪一种形式的电池才是最适合汽车使用呢?


锂电池Lithium-ion(Li-ion)Batteries


不只是汽车领域,目前多数商用电子产品当中普遍使用了锂电池,而在过去十多年以来,锂电子也因为广泛的使用,在效能上不断进化。因此,除了现在多数的混合动力和电动车都使用锂电池之外,包括了智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品都是使用锂电池。


不过,『锂』只是一种通称,在这种形式的电池之下还分忧很多种类。以消费电子产品来说,最常使用的是锂钴氧化电池『LiCoO2』,是锂电池当中能量密度最高的一种。但是这种电池有着『热失控(thermalrunaway)』的缺点,也就是在过度充电或者温度较高的环境之下,如果没有正确使用即很容易发生过热甚至爆炸起火的状况,这也是锂钴氧化电池纵使有着最高的能量密度,也鲜有使用在汽车领域当中。


多数电动工具、医疗工具以及车用电动系统所使用的锂电池多半为磷酸锂铁电池『LiFePO4』、锰酸锂电池『LMO』、镍钴锰三元电池『NMC』等,虽然这几种电池的能量密度低于锂钴氧化电池,但是使用寿命以及安全性都更加优异,因此相当适合在电动化汽车领域当中,其中以镍钴锰三元电池最为广泛应用在混动动力和电动车上,目前FormulaE电动方程式赛车所使用的电池也是基于镍钴锰三元电池(NMC)制造而成。


『全新FormulaE电动方程式赛车』


为什么锂电池是目前电动化汽车电池的大客户?基本上,锂电池有着优异的『能量重量比』、『充电速度快』以及『几乎没有记忆效应』这三大优势。


较高的能量密度意味着电池重量较轻,这对于追求轻量化、高性能以及讲究续航力的汽车来说相当合适。充电速度快当然也是电动车使用与否的关键之一,但是在现实环境当中锂电池的充电速度只是稍微比其他形式的电池快而已,绝对不是天与地的分别。至于电池记忆效应则是几乎不会发生在锂电池上,因此锂电池的电力容量并不容易随着使用次数增加而大幅减少。


『现在高端启动电池使用磷酸锂电池】


但是这并不代表锂电池就没有缺点,以目前的电池制造商技术来看,锂电池主要缺点在于成本比其他种类电池高出不少,以镍基电池为例,锂电池制造成本大约高出40%,这通常会让希望推出平民电动车型的汽车制造商打退堂鼓。不过,无论是何种电池,在近年经济模式的扩张之下,成本和多年前相比都已经大幅降低。


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