电动汽车电池系统及其发展

简介：

EV 电池或电动汽车电池是专为电动汽车打造的电池系统。电动汽车并不是什么新鲜事物。我们已经建造了电动机和相应的基础设施，那么还缺少什么？他们怎么没有占领世界？原因是电池。说EV电池系统会更准确。在本文中，我们将讨论 EV 电池系统的基础知识及其要求。

当想到电池时，您首先想到的可能是您的小型电子设备使用的两芯电池，或者您的 Android 或 iOS 使用的电池。但是，嘿，我们在这里谈论的是车辆。所以这个尺寸是禁止的。我们需要更大的电池来为最基本的车辆供电，这意味着更多的充电，因此需要更多的电力、更大的续航里程和更多的存储空间。同时，我们也不能指望这种尺寸的电池不重。因此，将重量检查添加到列表中。我们提到环境条件了吗？你明白了。有很多要求，电池并不简单。

电动汽车电池电源要求：

要实际操作一辆普通大小的车辆，您将需要大量动力。甚至比高性能处理器或液晶显示器还要多。在没有逆风的平坦道路上加速典型车辆所需的功率估计值约为 61kW。现在每辆车都需要很大的功率，而且您也不希望在上坡或刮风的日子里有一辆落后的汽车。更不用说内部电阻的平衡，因此它足够低以实现最大功率输出。

电动汽车系统的能量密度：

现在让我们讨论一个您在使用 EV 电池系统时经常遇到的重要术语，即“能量密度”。能量密度顾名思义就是每单位体积储存的能量。 （比能是每单位质量的能量）。

与电池相比，最常用的燃料来源必须是汽油和煤炭。然而，电池更方便，但其能量密度和比能量低于煤和汽油。换个角度来看，如果我们比较汽油和锂离子电池，比热或汽油要高 100 倍。与铅酸电池相比，汽油也高出 300 倍。

电池系统与 ICE（内燃机）

但是，在效率方面，电动机优于 ICE（内燃机）。但是话又说回来，与 ICE 相比，使用电动机很难达到范围。例如，油箱尺寸较小的汽油动力汽车可以行驶约 400 英里，而电动汽车的平均续航里程约为 180 英里。

虽然有更高范围的有竞争力的报价，但也有缺点。为什么不在我们继续讨论之前讨论它们。

• 这些电池的制造成本确实很高，在电动汽车的总采购价格中占很大比例。
• 此类电池的充电和放电会随着时间的推移而退化，我们没有任何关于电池系统长期性能的可靠数据。另一方面，如果保养得当，ICE 车辆可以轻松行驶 100,000 英里。
• 这样的电池充电很费时间。即使是特斯拉最好的增压器也会让你等上半个小时左右。

电动汽车和所涉及的化学：

寻找最佳电池技术的研究并不新鲜。 1994 年阿贡国家实验室发布的一份文件列出了许多“候选 EV 电池系统”，其中包括铅酸、镍/镉、镍/铁、镍/金属氢化物、钠/硫、锌/溴、锌/空气、钠/氯化镍、锂/硫化铁和锂聚合物。它们根据系统的比能量从最低（铅酸，即每公斤 25-40 瓦时）到最高（锂聚合物，即每公斤 100-200 瓦时）列出。

如今，最受欢迎的电动汽车电池系统是锂离子电池。到 2012 年，以前占主导地位的电池系统是镍/金属氢化物 (NiMH)，但今天锂离子的使用占主导地位。随着时间的推移，研究人员观察到锂离子提供更高的功率输出，具有更高的比热并且总体上具有更少的问题。要查看有关锂离子电池功能的动画，请单击此处 .

电动汽车的影响：

如前所述，电动汽车并没有完全“占领世界”。相反，基于汽油和柴油的发动机仍占多数。特别是对于长途旅行，与电池系统相比，客户仍然更喜欢石油基燃料。美国的电动汽车市场也不大。 （相比之下，挪威的电动汽车市场份额大约是美国的 32 倍）。电动汽车的使用在中国等国家也更为普遍（其电动汽车市场的增长速度是美国的两倍）

结论：

电动汽车行业似乎仍在发展。在电动汽车电池系统接管世界之前，需要进行许多必要的开发。如果在未来几年克服定价和实用性等主要障碍，它们的使用将大有裨益。