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從電池入手分析新能源汽車

發(fā)布時間: 2014-05-04 14:31:42    來源: 北極星電力新聞網(wǎng)
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[摘要]電動汽車的心臟—電池,磷酸鐵鋰電池適合未來電動汽車電池的發(fā)展方向。

    二、高倍率放電壽命
    普通汽車使用壽命長達數(shù)十年,一輛電動汽車的電池,10年至少需要3000次的循環(huán)壽命。電池作為比較貴的部件,壽命能否與車等同是非常重要的,既要保證車輛的性能又要保證車主的利益,這樣才能利于市場的推動。目前世界各車企的電動汽車,只有去年上市的比亞迪“秦”做到了電芯終生質(zhì)保。
    電池的壽命也就是循環(huán)壽命,并非簡單的電池參數(shù)給出的數(shù)字。電池的循環(huán)壽命和電池的循環(huán)狀態(tài)是息息相關(guān)的,比如放電倍率、充電倍率、溫度等。通常電池實驗室數(shù)據(jù)得出的循環(huán)壽命,是以0.3C恒定的充放電倍率,在20度恒定最佳溫度下得到的。但是在實際用車過程中,倍率和溫度都是非恒定的。這也就是為什么通常無論是筆記本、手機,還是電瓶車的電池,實際使用中的壽命都遠遠不如廠商給出的數(shù)據(jù)的原因。而中小里程純電以及長續(xù)航雙模混合動力車,因為所帶的電池比較少,對其放電的要求就會更高,對壽命的影響就會更大。
    比如A123的磷酸鐵鋰電池,通常循環(huán)壽命可以到3000次以上。但是,A123的磷酸鐵鋰航模電池,以10C的充電倍率、5C的放電倍率使用,實驗室中的壽命縮短到只有600次,而真正實際使用中只有400次左右,可見放電倍率對壽命的影響。
    再以比亞迪“秦”為例,只有13KWH的電池驅(qū)動峰值功率110KW的電機??梢杂嬎愠?,當“秦”滿電時其最大放電倍率高達8.4C。尤其是當“秦”只有50%電量時,其最大放電倍率可以達到18C。如果電量再低放電倍率將超過25C,這會極大地縮短電池的壽命。
    再看P85度電的特斯拉,最大功率310KW的電機,看起來很龐大,其實電池放電倍率不過4C。在只有30%的電量時,最大放電倍率也不過10C。而且特斯拉的大容量電池,在極大程度上避免電池處于大功率的放電之中。
    通過簡單的對比,就可以看出比亞迪電池的高倍率放電壽命的優(yōu)越性。
    三、溫度適應(yīng)性
    極寒對電池的影響,主要表現(xiàn)在充放電倍率低和電容量減少;極熱對電池的影響,主要表現(xiàn)為壽命減低、高溫安全性以及充放電能力下降。
    極寒對于電池的影響相對較輕,因為一般鋰電池都可以在零下20度以下使用,而且在電池的放電過程中本身就會產(chǎn)生熱量,但能耗的增加以及電量的減少不可避免。
    極寒對純電車的影響和對雙模混合動力車又不一樣。純電動車因為沒有其他動力來源,在極寒情況下要達到合適的溫度,必須依靠電池放電加熱,那么對于能耗以及續(xù)航里程就會有很大影響。特斯拉在冬天無論是百公里能耗以及續(xù)航里程都和平時有顯著不同。
    對于雙?;旌蟿恿τ绊懢洼^弱。因為混動有發(fā)動機作為備用提供能量。比如去年11月份比亞迪在包頭舉行的“秦”推廣活動,當時夜間氣溫在零下15至20度,在早晨極寒的情況下啟動車輛,系統(tǒng)會自動切換到HEV模式,發(fā)動機帶動空調(diào),迅速提高車內(nèi)溫度,當溫度提高以后再切換回EV模式。
    極熱對純電和混動影響都很大,比如電池本身大功率放電溫度就會升高。以普通鋰離子電池為例,20C的放電,電池的溫度可以提升到接近50度。這么高的溫度,不僅對電池的壽命有影響,更重要的是安全隱患。比如特斯拉的三元電池在高溫環(huán)境下會釋放氧氣,而氧氣是易燃物體。特斯拉通過循環(huán)冷卻系統(tǒng)降低溫度、以硬外殼包裹隔離電池以防止氧氣溢出。但是當遇到撞擊時還是難免起火。

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