电池技术发展日新月异,浅谈新能源电池分类

2018-05-17来源 : 3158环保网作者:mobile_944671

以“定义汽车新生活”为主题的北京车展正式开幕,这次展会也吸引了来自全球范围的汽车企业及品牌。

本届车展共展示车辆1022台,其中新能源车174台,占其中的17%,可见新能源汽车已经成为各大车企关注的重点,而关于新能源汽车的技术、理念以及创新产品也将悉数展示给公众。

而据外媒报道,西北太平洋国家实验室研发了新的电池电解液配方,旨在延长电池的使用寿命及电池容量,从而提高电动车的续航里程数。

研究人员向电解液内加入了氟基溶剂,锂盐将变为盐化集群,可在溶液内形成局部的球状高浓度锂盐,防止电解质遭腐蚀,从而避免锂晶枝的形成。

锂晶枝即锂盐在结晶时,结晶物形成的晶枝或枝状物结构,外形酷似雪花及霜花。锂晶枝极容易导致电池短路,从而影响电池的使用寿命。

而且该电池的电解液构想已在实验室电池电芯上做过测试,不过电芯的尺寸只有手表电池一般大小。比起传统电解液电池在充放电100次后能够维持电池容量,新研发的电解液能够经受700次的充放电过程,使得电池的寿命翻了7倍。

一直以来,电动汽车的续航里程都是阻碍其发展的重要原因,关于电解液的新构想虽然暂时不能应用在电动车电池上,但让我们看到了电池技术发展的迅速。

电池作为新能源的重要组成部分,它的性能在很大程度上决定了车辆的综合表现,那么目前市场上的主流新能源电池有哪几种,又分别有怎样的特性呢?让我们来盘点一下。

磷酸铁锂电池,在2017年电动汽车大面积转向三元锂电池以前,许多的车辆都采用了磷酸铁锂电池作为储能装置。

磷酸铁锂电池的使用寿命比较长,一般情况下它的循环使用寿命能够达到2000次。而且它的热稳定性在所有的锂电池中最好。其电热峰值可达到300-500℃,超过500℃后,内部的化学成分才开始溶解,这也使它的安全性得到充分的保障。

而且磷酸铁锂电池的成本较低,电池的成本在一辆纯电动汽车中占有极大的比重,降低电池成本对于提升车辆的性价比有非常明显的作用。

虽然磷酸铁锂电池有着相当多的优点,但是它也存在一些缺点,让电动车企业纷纷转向了三元锂电池。它的能量密度比较低,如果要达到一定的续航里程的话需要较高的车辆自重,这对于控制能耗显然是不利的。

尤其是我国新能源政策的补贴,对于不同续航里程有不同的补贴金额,但是磷酸铁锂电池由于本身的特性限制,能量密度很难提高,因此逐渐被三元锂电池所取代。

三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸钾三元正极材料的锂电池。其最大的优势在于能量密度高,能够达到200Kwh/kg,对于车体的轻量化设计有较大的帮助。而且随着电池行业的快速发展,它的价格也来到一个厂家能够普遍接受的位置。

不过三元锂电池的缺点同样十分明显,它的分解温度在250-350℃左右,内部化学成分分解会释放氧分子,在高温的作用下,内部的电解液会迅速燃烧,因此电池有自燃或爆炸的危险。不过随着技术的进步,陶瓷隔膜的广泛应用,三元锂电池的安全问题得到有效的改善。

虽然镍氢电池现在少有人提及了,但是它曾经也在电动汽车市场占有统治地位,搭载镍氢电池的HEV在全球的累计销售量也达到了1000万辆。目前除丰田旗下车型外,几乎没有其他车型搭载此类电池。

镍氢电池是一种性能良好的蓄电池,主要分为高压镍氢电池和低压镍氢电池,而目前我们所接触的新能源汽车采用的是低压镍氢电池。

它的能量密度与普通锂电池的差距并不大,不过由于电池的单体压力仅为1.2V,在要求电压一定的情况下,其电池组的体积要比锂电池大很多。

最后不得不说的是氢燃料电池,它的基本原理是电解水的逆反应。氢燃料电池具有能量转换效率高、无污染、寿命长运行平稳等优点,而且它没有污染物排放,因为它反应后的产物是水。

虽然氢燃料电池具有如此多的优点,它的缺点也比较明显。它的储存、转运的要求都比较高,而且由于氢气易燃易爆炸的特性,运输的过程需要铺设专门的管道。

但是目前关于氢燃料电池运输转运的配套设施仍然不够完善,因此氢燃料电池没有得的广泛的推广应用。

新能源汽车的快速发展离不开电池技术的支持,解决电池的续航能力便成了问题的关键。

随着西北太平洋国家实验室研发出新电解液技术,相信会有更多的电池技术被开发出来,电池的续航里程也将不再是新能源汽车发展的痛点。

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