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了解新能源汽车电池类型的分类

目前,新能源汽车电池类型的分类主要从两个方面进行区分,一是电池材料,二是电池包装的形状。根据电池材料,汽车电池类型可分为三元锂电池、磷酸铁锂电池、锂钴氧化物电池、锂锰氧化物电池、镍电池和铅酸电池。根据电池包装形状,汽车电池类型可分为圆柱形电池、方形电池和袋状电池。

1.按电池材料分类的汽车电池类型

① 三元锂电池

在汽车电池类型中,三元锂电池非常常见。优点是高容量密度和超强耐久性。缺点是安全性相对较差,特别是当安全性能在高温下会降低时。然而,三元锂电池仍然优于锂钴氧化物电池,因此被广泛使用。无论是特斯拉、宝马,还是奥迪的新能源车型,都使用三元锂电池。宁德时代抓住了三元锂电池的发展趋势。

② 磷酸铁锂电池

说到磷酸铁锂电池,首先想到的是比亚迪汽车。比亚迪一直坚持在汽车电池类型中研发磷酸铁锂电池,处于绝对领先地位。磷酸铁锂电池的优点是非常安全稳定,循环次数可以达到2000次,无论是高温还是冲击都不会爆炸。

缺点也很明显,即能量密度低,在相同的功率条件下需要更多的空间和重量。三元锂电池的使用在私家车中逐步推广,而磷酸铁锂电池仍在公共交通车中使用。

③ 锂钴氧化物电池

在汽车电池类型中,锂钴氧化物电池是一种相对较早的动力电池。在特斯拉推出Model S之前,它推出了Roster,这是一种锂钴氧化物电池。锂钴氧化物电池的优点是相对较大的容量密度和较高的能量密度,单位体积的电池可以储存更多的电。缺点是热特性瓶颈大,成本高,稳定性很差。它一般用于数字电子领域,而电动汽车对动力电池的安全性要求很高,因此特斯拉未来也放弃了锂钴氧化物电池。

④ 锂锰氧化物电池

锂锰氧化物电池也是目前汽车电池类型中比较主流的动力电池。虽然各方面都不突出,但非常均衡,综合能力强,能量密度中等,价格低廉。锂锰氧化物电池安全环保,更符合日本和韩国汽车制造商的需求,因此日本和韩国制造商更多地使用它们,而中国主要用于一些轻型汽车制造商。

⑤ 镍电池

在镍氢电池发明之前,镍镉电池已经占据了电池市场的很大一部分,并得到了市场的认可。然而,在镍金属氢化物电池发明后,它们迅速占领了镍镉电池的市场份额。在汽车电池类型中,镍镉电池含有重金属,使用和丢弃后会污染环境。

镍氢电池相对环保,对环境基本无污染。在放电速率方面,镍金属氢化物电池的放电速率高于镍镉电池。在使用寿命方面,在相同条件下,镍金属氢化物电池比镍镉电池更长。镍金属氢化物动力电池刚刚进入成熟阶段,是混合动力电动汽车中使用的唯一一种经过实际验证、商业化和规模化的电池系统。

⑥ 铅酸蓄电池

铅酸电池是一种相对成熟的汽车电池类型技术,其成本相对较低,并且可以高速放电。然而,与铅酸和锂离子相比,铅酸电池的比能量、比功率和能量密度非常低,使用此作为动力源的电动汽车不可能具有良好的速度和巡航范围。

2.按包装形状对汽车电池类型进行分类

① 圆柱形电池

圆柱形锂电池是研究和分析较多、技术讨论最全面的电池品种。单个圆柱形电池主要由阴极、阳极、隔板、阴极和阳极收集器、阀、过电流保护装置、绝缘体和外壳组成。在早期,钢壳大多被选为壳材料,铝壳是现阶段的主要材料。作为汽车电池类型的圆柱形电池的设计基本上与日常生活中的AA电池完全相同。

特斯拉正在使用这种电池形状,生产工艺非常成熟,性能也相对稳定。特斯拉之所以选择这种电池形状作为汽车电池类型,主要是因为它在包装时会在电池之间留下一些孔隙。这些孔可以为电池提供散热空间,有效防止电池过热。然而,这种电池相对较重,因为它使用了金属外壳,并且单个电池的能量密度不是很高。

② 方形电池

方形电池也很常见,通常指铝或钢方形电池。方形电池的结构比较简单,整体配件重量轻,相对能量密度比较高,供电能力非常强。方形电池在汽车电池类型中的可塑性会更强,可以根据所携带产品的具体需求进行定制,但这也导致其尺寸不同,并且没有明确的制造标准。

无论是制造工艺还是应用标准,都没有像圆柱形电池那样明确的标准划分。缺点是很难统一标准,而且每辆车的电池型号都不一样,这很容易在市场上造成混乱。

③ 袋装电池

袋式电池是一种使用铝塑膜作为包装材料的电池,需要热包装。袋式锂电池的基本结构与圆柱体和正方形相似,不同之处在于袋式锂蓄电池是一种覆盖有聚合物外壳的液体锂离子电池。结构采用铝塑膜包装,一般由三层组成。

3.结论

在一定程度上,不同的汽车电池类型并不是严格意义上的好或坏。它们符合汽车电池电压,有自己的优点和缺点,在不同的使用环境中可以发挥自己的优势。近年来,全球汽车行业新能源趋势强劲,技术上不断迭代的动力电池正成为产业转型的助推器。同时,大力完善新能源汽车充电设施也是当务之急。