3d列印電動汽車電池輕量化
① 電池容量81kWh,重量還更輕,這樣的數據能給小鵬P7帶來什麼表現
當我看到小鵬P7綜合續航達706km的時候,腦海中第一時間浮現的是一款手機:華為Mate20 Pro。
手機與汽車,風馬牛不相及,為什麼我會產生這樣的聯想?
若多年之後,最優秀的手機產品終於出自中國企業之手,那Mate20 pro可以說是手機史上的一個標志產品:國產旗艦第一次站穩了4000元以上價位,以續航、信號、拍照等方面的單點突破,向iPhone發起了有效的挑戰。
這是手機行業的故事,那汽車行業呢?
當寧德時代在中國剛剛成立時,特斯拉在美國已成功推出Model S;當造車新勢力還在打磨第一款車型時,特斯拉Model 3已實現美國中級豪華車銷量冠軍、預售數十萬輛。
技術上有沒有差距呢?也許有,但那時感覺並不強烈:特別是Model 3的EPA續航也就500公里,與國產電動車NEDC續航也差不多啊!戲劇性的一幕發生在2019年2月,特斯拉長續航版第一次公布了NEDC續航,高達664公里。
續航664公里與500公里之間的差距,就像是蘋果A13與驍龍855的差距!
續航不能說明一切,但續航的確是消費者最關注的電動汽車性能。面對國產特斯拉的狼來了,我想可能得更耐心一點,再給幾年的發育時間,自主品牌才能拿出可以抗衡的產品。沒想到,小鵬汽車的首款電動轎車,就交出了706公里的續航成績。
就像華為Mate20 Pro在續航、信號、拍照等產品性能實現了產品單點突破一樣,現在還很難講小鵬P7在綜合實力上實現了超越,但至少可以說,在電動汽車最重要的續航性能方面,小鵬P7代表中國造車新勢力向特斯拉發起了有力的挑戰。
如果若干年後,中國的電動汽車也完成了產業超越,小鵬P7在續航上的單點突破,也應該是汽車行業史上一個標志性事件。
1、 續航里程對比
咱們還是以數據說明,從工信部網站的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》第327批、第329批和《免徵車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》第30批中,可以查到小鵬P7與特斯拉Model 3的續航、能耗、電池容量等數據。
車身長度:小鵬P7車長4.88米,比Model 3的4.694米多出近20厘米,比Model S的4.97米短了近10厘米。從車型級別上說,小鵬P7介於Model 3與Model S之間,更接近於Model S。
整備質量:由於車更長,小鵬P7整備質量1910公斤,比國產Model 3長續航版的1745公斤要重165公斤。
電池容量:小鵬P7電池容量81kWh,比Model 3長續航版多4kWh。值得一提的是,由於能量密度170wh/kg更高,因此雖然多搭載了4kWh電池,但電池重量還下降了。
續航里程
相同測試條件下,小鵬P7續航706公里,比Model 3長續航版多38公里。
百公里電耗:更值得一提的是:小鵬P7在車身更長的前提下,百公里電耗僅為12.5kWh,比輕了165公斤的Model 3還要低!除以車重就得到每噸百公里電耗,對比更為直觀:小鵬P7為6.5445kWh/噸百公里,明顯低於Model 3的7.3352kWh/噸百公里—— 也就是說,小鵬P7續航高並不是簡單地堆砌電池(事實上只比Model 3多4度電),更重要的是通過降低車重、降低風阻、提高能效來實現的。
可以看出,小鵬P7選擇的產品性能突破點,就是現階段消費者最關心的續航里程,最後也交出了讓人滿意的答卷。
2、 如何做到的超高續航?
那麼,小鵬P7在實現超高續航方面,做了哪些努力呢?主要是動力總成(電池與電機)、降低風阻與輕量化3個方面。
1. 電池與電機
小鵬P7採用了寧德時代高能量密度電芯(推測為NCM811),同時採用全鋁箱體、SMC復合材料等輕量化技術,使電池包能量密度達 170wh/kg。與Model 3的161wh/kg相比,小鵬P7電池包降低了25公斤的車重。
電驅動方面採用集成設計,使總成功率密度達到2.0kW/kg,達到行業領先水平,這也實現了降低車重的效果。電驅動最高效率達93%,減少了驅動損耗。除此之外,iBooster智能制動助力系統可提供高達0.3個G值的能量回收減速度,進一步挖掘了制動回饋的補電潛力。
2. 降低風阻
小鵬P7在降低風阻這件事上,採取了很多措施:
隱藏式門把手:不僅僅是酷,更重要的是可以降低0.003的風阻。
主動式前格柵:電動汽車沒有發動機,不需要前格柵一直通氣散熱;小鵬P7的主動式前格柵,關閉後減少機艙內的迴流、串流等,可以降低0.016的風阻。
車身設計優化:車身底部覆蓋護板實現平整化、前輪阻風板拱形設計、後保險杠大圓角過渡、尾翼延長上翹形成鴨尾等設計,分別優化了0.002、0.0015、0.002、0.007的風阻。
小鵬P7風阻系數每降低0.01,NEDC綜合工況續航里程將增加約8km;累計共優化0.048,達到0.236的優秀水平,續航里程增加約40km —— 也就是說,在優化風阻之前的續航為666公里,與Model 3相當;在優化之後才領先了38公里。
小鵬P7為了實現續航的單點突破,在車身設計上做了大量優化,但並沒有妥協顏值。個人感覺外觀還是很好看的!
3. 輕量化
除上述提到的電池輕量化(高能量密度)、電驅動輕量化(高功率密度)之外,小鵬P7還在制動盤、懸架等方面進一步挖掘輕量化潛力:
輕量化制動盤:Brembo獨創的柱狀通風孔設計,比同行業相同規格制動盤輕10%~20%
輕量化懸架:前雙叉臂、後五連桿懸架,通過懸架材質和工藝的優化,將質量進一步減輕。
這種為了續航里程無所不用其極的追趕者產品策略,與華為Mate 20pro在拍照、續航方面痛下苦功的思路是一致的:傷其十指,不如斷其一指。 穩居國產續航最長的電動汽車寶座,對於提升小鵬品牌形象是十分有利的。
3、 小結
我比較喜歡看科技史,比如吳軍的。讀的時候發現一個有趣的現象:科技史上那些波瀾壯闊的、戲劇性十足的歷史事件,對身處歷史進程中的普通人來說,其實覺得稀鬆平常,沒什麼大不了的
。
如果中國製造業轉型升級成功,在可以引領全球手機與汽車行業的時候,再回顧起這段波瀾壯闊的科技史,華為Mate20 Pro與小鵬P7的歷史意義可能比大家預想的要高:它們都是在面對極其強大的競爭對手的時候,以單點突破極致性能的追趕者策略形成了有效的挑戰,幫從業者打破了一個思路禁錮:原來蘋果/特斯拉並非完美,也是有可能被打敗的
。
當然,這只是一個有可能發生的故事的序幕。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
② 影響動力電池輕量化設計的關鍵是什麼
在目前的汽車行業中,輕量化設計所受到的關注度越來越高。汽車實行輕量化設計對於傳統燃油車來說意味著可以降低油耗,而對於純電動汽車來說,則意味著可以降低電耗,兩者都可以降低後期的用車成本。對於純電動汽車所搭載的動力電池來說,輕量化設計同樣重要。那麼目前影響動力電池輕量化設計的關鍵是什麼呢?
寫在最後
所以影響動力電池輕量化設計的關鍵包括能量密度、新材料的應用以及新結構的設計等。但是動力電池在實現輕量化的過程中要確保安全性,這樣才具有真正的意義。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
③ 電動汽車的電池輕量化思路是什麼
電池重量站電瓶車的很大比重,電池越輕行駛的也就越遠,負重小了,另外方便移動充電。汽車目標都是要實現輕量化,只是還要平衡安全,比如鋼板不能太薄,所以就是這個思路了。
④ 純電動汽車電池重量約占汽車總重量的多少
620kg左右。
磷酸鐵鋰電池,容量為13千瓦時,純電續航達70公里。重量在250kg左右比亞迪的F6,電池310kg左右。
鉛酸電池都在17公斤左右,「新國標」將電動車最高速度從現行的20km/h提高到26km/h,同時將設定三種類型,重量(不含電池)分別不超過40kg(電動自行車)、50kg(輕便電動車)和55kg(電動摩托車)。
(4)3d列印電動汽車電池輕量化擴展閱讀:
鉛酸蓄電池充電時變成硫酸鉛的陰陽兩極的海綿狀鉛把固定在其中的硫酸成分釋放到電解液中,分別變成海綿狀鉛和氧化鉛,電解液中的硫酸濃度不斷變大;反之放電時陽極中的氧化鉛和陰極板上的海綿狀鉛與電解液中的硫酸發生反應變成硫酸鉛,而電解液中的硫酸濃度不斷降低。
當鉛酸蓄電池充電不足時,陰陽兩極板的硫酸鉛不能完全轉化變成海綿狀鉛和氧化鉛,如果長期充電不足,則會造成硫酸鉛結晶,使極板硫化,電池品質變劣;反之如果電池過度充電,陽極產生的氧氣量大於陰極的吸附能力,使得蓄電池內壓增大,導致氣體外溢,電解液減少,還可能導致活性物質軟化或脫落,電池壽命大大縮短。
⑤ 純電動汽車更換電池的成本是多少電池能用多久呢
一般電動車的電瓶,都是鉛酸那種,能用1-2年算不錯了,你能用上3年,說明你已經把車子當作老婆來照顧了,另外運氣也是非常棒的了,你就是想拿舊電池來換新的吧,首先換電池是肯定的價格也是相當昂貴的,這也是電動汽車現在的短板。但隨著科學技術的發展可能以後的電動汽車是不需要換電池但那隻是遙遠的未來現階段純電動汽車的動力來源就是動力電池,如果電池出了問題,車子肯定是不能正常使用的。所以主機廠對電池的要求也是十分嚴格的,要確保電池在使用周期不出問題。
甚至不排除有些就是從國外進口洋垃圾二手鋰電池,續航只有幾十公里,好點的100多公里,每天都要充電,電池壽命確實有點短,過幾年就要換。純電動車電池目前也是影響銷售的重要因素,許多觀望客戶就是因為不滿意電池使用壽命和續航,目前廠家解決的辦法只有升級電池或建設換電站的方法,因重量輕取代大部分的鋅酸電池和鎳氫電池。但在低溫情況下,不如鋅酸和鎳氫電池。假設國家現在全面取消政策性補貼。
⑥ 怎麼使電動汽車鋰電池在動力速度續航穩定的基礎上小型化
純電動汽車的普及,主要受到續駛里程的影響,以及充電基礎配套設施的建設。這也是廣大消費者普遍關鍵的一個問題。還有一個客觀的因素就是國家政策的支持,當然這不是影響電動汽車續駛里程的因素,這里就不做多說明。接下來為大家分析一下影響純電動汽車續駛里程的主要因素有哪些? 電動汽車能否真正上路,最關鍵的因素就是續駛里程的提高。目前,各大汽車廠商在汽車動力方面的研究,大多集中在電池這一環節。不可否認,電池作為電動汽車的動力源,理應擺在最重要的位置。然而,要大力提高電動汽車的續駛里程,不僅僅是要裝配大功率的電池組,同時還有很多細節需要用當前的技術去克服。 1. 電動汽車的行駛環境 相同的電動車在不同環境下行駛,將會達到不同的最大里程數。首先氣溫就對當前電動車廣泛使用的鋰電池影響很大,鋰電池的能量應用屬於氧化還原反應,通過化學反應釋放電離子,從而達到充放電。由於鋰元素的化學特性非常活潑,因此在低溫和高溫狀態下(冬天/夏天),反應強度不同,放電密度不同,電池的使用時間不同,而造成汽車的行駛里程不同。 其次,同傳統汽車一樣,風向、風力、道路條件及城市交通狀況也是影響電動汽車續駛里程的因素(城市交通狀況方面,目前輕型混合動力驅動系統在提高電池壽命和環保方面發揮著重要作用)。 2. 滾動阻力和空氣阻力 在理論力學中,物體滾動時受到的阻礙作用被稱為滾動阻力。滾動阻力通常是由重力引起的,它是一種力矩作用。也就是說,如果汽車越重,運動時所承受的滾動阻力也就越大。因此,減少滾動系數可在一定程度上提升電動汽車的續駛里程。 電動汽車能否真正上路,最關鍵的因素就是續駛里程的提高。目前,各大汽車廠商在汽車動力方面的研究,大多集中在電池這一環節。不可否認,電池作為電動汽車的動力源,理應擺在最重要的位置。然而,要大力提高電動汽車的續駛里程,不僅僅是要裝配大功率的電池組,同時還有很多細節需要用當前的技術去克服。 空氣阻力,顧名思義,是汽車在行駛中與空氣產生摩擦而產生的阻力。由於電動汽車的外形設計與電池、電機的位置有關,因此,相比傳統汽車,電動汽車的外形設計彈性較大。通過更合理擺放汽車內部組成零件,可得到更合理的外觀設計,以此來減少空氣阻力系數,續駛里程可有相應提高。 3. 電池參數與性能 電池是電動汽車最重要的部分,需要探討的地方很多。這里,只是簡單分析一下如何通過改進電池技術來提高電動汽車的續駛里程,其中包括電池重量、形狀、能量密度、放電率。 由於電池重量在電動汽車總重量中佔有極高的比例,其大小將決定滾動阻力系數,從而影響續駛里程。 電池的形狀也是需要攻克的設計難題之一,當前電動汽車領域使用最多的為柱狀鋰電池,上百塊的電池排列組合會造成體積過大,從而影響汽車減少風阻的結構設計,間接影響了續駛里程。目前,日產聆風和雪佛蘭沃藍達使用的新式板狀鋰電池在體積設計上則佔有一定優勢,為將來電動汽車結構的設計將起到推動作用。 能量密度和放電率都是電池影響續駛里程的重要因素,電池能量高、放電時間長才是電動汽車延長續駛里程的關鍵。電池方面還有很長的路要走,相同體積下,性能更高的納米技術電池和固態技術電池目前還在起步階段。 4. 輔助裝置的能量消耗 輔助裝置不僅僅指我們熟悉的照明、音響、空調和車載控制系統,還包括制動系統的空氣壓縮機、轉向系統的液壓泵等動力輔助系統。這些輔助設施除空調外,將綜合消耗總能量的6%-12%。如果這些能量消耗能夠降低,就可提供更多的電量輸出給動力系統。從而延長續駛里程。 綜上所述,要提高純電動汽車的續駛里程,主要是提高蓄電池的續航能力,就是提高蓄電池的性能。還有另外一個方面就是車身的阻力,以及車身的重要,輔助設備的耗能情況。這些都需要科研工作者辛勤工作去改善。總體來說,純電動汽車行業發展情況還是很樂觀的,特別是在地球氣候環境的日益惡劣,以及石油資源日益枯竭的情情況下。
⑦ 各大品牌電動汽車在整車輕量化上都做出了那些努力
要說液晶顯示技術的創新,那最值得一提的就是海信疊屏電視U9E了,這款電視的「疊屏顯示技術」就是在原有的液晶模組的顯示層和背光層中間,增加了「控光層」來進一步實現背光的更精準控制。
⑧ 電動汽車電池包為什麼要實現輕量化
電池重量站電瓶車的很大比重,電池越輕行駛的也就越遠,負重小了,另外方便移動充電。
⑨ 電動汽車電池有多重
36V10ah的電池組為12.5kg。48V20ah的電池組為26kg。
電動汽車電池分兩大類,蓄電池和燃料電池。蓄電池適用於純電動汽車,包括鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池。
比亞迪秦採用磷酸鐵鋰電池,容量為13千瓦時,純電續航達70公里。重量在250kg左右比亞迪的F6,電池310kg左右。
鉛酸電池都在17公斤左右,「新國標」將電動車最高速度從現行的20km/h提高到26km/h,同時將設定三種類型,重量(不含電池)分別不超過40kg(電動自行車)、50kg(輕便電動車)和55kg(電動摩托車)。
現在電動汽車的電池包出於安全性考慮,都是掛在底盤下的需要與底盤匹配的是不規則形狀。重量在250kg左右。國產的300kg以上也不再少數。
(9)3d列印電動汽車電池輕量化擴展閱讀:
電動汽車電池壽命:
電池的壽命有「干貯存壽命」和「濕貯存壽命」兩個概念。必須指出,這兩個概念僅是針對電池自放電大小而言的,並非電池的實際使用期限。電池的真正壽命是指電池實際使用的時間長短。
對一次電池而言,電池的壽命是表徵給出額定容量的工作時間(與放電倍率大小有關)。
對二次電池而言,電池的壽命分充放電循環壽命和濕擱置使用壽命兩種。
充放電循環壽命,是衡量二次電池性能的一個重要參數。經受一次充電和放電,稱為一次循環(或一個周期)。在一定的充放電制度下,電池容量降至某一規定值之前,電池能耐受的充放電次數,稱為二次電池的充放電循環壽命。充放電循環壽命越長,電池的性能越好。
參考資料來源:網路-電動汽車電池
⑩ 買了德瑞博電動汽車已經三個月了,想問一下這種車子電池怎麼保養呀
5KW低速電動汽車增程器
用完及時充電,剛買時建議電量剩50%就可以給它充電了,過一段時間電瓶在30%-40%時就開始給電瓶充電。為了防止電瓶過度放電,可以給它裝上增程器,一來可以增加續航里程,二來可以保護電池,防止虧電。由於低速電動四輪車的續航里程還是比較有限的,如果想要增加其續航里程,可以裝上一台增程器,以此來增加其續航里程,增加其活動范圍,滿足大眾日常出行需求,實現出行往返自如,不再因半途沒電而舉步維艱。
增程器使用建議:
增程器在電量是滿格的時候不推薦啟動,一般建議在電量只有30%-40%的時候啟動是最佳的。滿電量的時候啟動是沒有什麼特別好的效果的,為了環境友好,建議在需要的時候啟動增程器,電池污染比廢氣污染更嚴重,保護電池就是保護環境。不建議在電池沒有一點電的情況下使用,增程器啟動的時候是電啟動,在電池一點電都沒有的時候啟動可能會打不著火。