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纯电动车动力锂电池五大电池正极材料特性PK

纯电动车动力锂电池五大电池正极材料特性PK

来源:
2021/09/01 13:58
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【摘要】:

  五种正极材料PK:哪一种更好?

  电池制造商正在积极推广电动汽车。假设他们没有成功,会发生什么?也许就像燃料在20世纪90年代的爆炸式增长,或者生物燃料在过去十年的迅猛发展一样,如果没有政府的大量补贴,就不可能生存下去。美国能源部也承认,一些关键参数并不令人满意。与锂电池相比,新型镍氢电池更便宜、更安全,更适合电力系统使用。

  动力系统没有理想的竞争对手,所以锂电池仍然是一个不错的选择。图1显示了五种替代电池,其中镍锰钴锂(NMC)、磷酸锂离子和锰锂具有一定的优势。锂钴氧化物是消费类电子产品中最受欢迎(市场上没有)的电池,也是Tesla和SmartFortwoED使用的电动汽车中能量密度最大的计算机电池,由于价格高等缺点,不适合很多电动汽车使用。在安全、能源、成本和热功能方面需要做出妥协。

  以下是电力系统中电池的一些重要指南。

  安全性:电动汽车选择电池最重要的标准之一。媒体的出其不意和夸夸其谈可能会导致对电动汽车的大规模抵制。100年前也发生过类似的问题,蒸汽机和燃料箱爆炸。第一个问题是电池失控了。这个问题应该在很大程度上通过坚固的附件和精心设计的安全电路来解决,但仍然可能存在危险。电池长期使用后,要确保其安全性。

  寿命:反映电池的循环时间和储存寿命。大多数电动汽车的电池寿命允许它们一次充电可以行驶160公里(约100英里),时间为8到10年。由于电池老化导致的电池容量下降是一个严重的问题(特别是在炎热的气候下)。另一方面,汽车制造商缺乏针对不同条件和气候下用户的电池老化数据。因此,厂家往往会加大电池组的尺寸,以弥补电池容量的损失,从而保证汽车的正常使用寿命。

  电池的高低温功能:体现了电池在极热的夏天和极低温度下的功能。与内燃机不同,电动汽车电池需要更高的温度。当电池是汽车唯一的动力来源时,电池的温度和内部加热和冷却所需的能量也会来自电池。

  比能:电池的单位重量所包含的能量。众所周知,电池产生的能量只有每单位重量化石燃料的1%。1公斤(1.4l .37加仑)汽油的容量约为12千瓦时,而1公斤电池的容量只有120千瓦时。但我们必须明白,引擎的功率超过90%,而内燃机的功率只有30%。尽管有这么大的功率差异,电池存储的能量并不是内燃机的2到4倍。

  比功率:与汽车人才的加速有关,大多数电动汽车电池比功率都不低。与相同马力的内燃机相比,电动机具有更好的转矩比。

  成本:这是电动汽车的第一个缺点。波士顿咨询集团估计,电池政策成本很难控制在250-400美元/千瓦时。此外,还有其他因素增加成本,如电路安全维护,电池状态,环境温度控制,8-10年保修。这些因素导致电池的价格与非电动汽车相当,而非电动汽车的价格实际上是电动汽车的两倍。

 

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