纯电动汽车电池比能量
① 新能源汽车的电池能量密度一般有多少
现在新能源汽车的电池有两种,一种是磷酸铁锂电池。一种是三元锂电池,它的能量密度都不同,一般在100左右。
② 电动汽车的电池容量一般有多少千瓦时
电动汽车的电池容量因品牌、产地等因素的不同而有所不同,一般在15—60kwh之间。
美国主流电动汽车电池容量(美国规定电池包容量大于或等于16kwh可以拿满7500美元的联邦补贴,所以美国市场的纯电动汽车基本都会超过16kwh):
雪佛兰沃蓝达(VOLT):16 kwh;
日产聆风(LEAF):24 kwh;
科达电动汽车(CODA):33.8 kwh;
本田飞度电动版(Fit EV):20 kwh;
三菱i电动汽车(iMiEV):16 kwh;
福特福克斯电动版(Focus EV):23 kwh。
江淮同悦:15 kwh;
比亚迪e6:57 kwh;
奇瑞瑞麟M1电动汽车:16-20 kwh;
力帆620电动汽车:30 kwh;等等
国内一些电动汽车的电池包容量:
③ 纯电动汽车能量利用率的大小和哪些有关
主观原因
1. 驾驶技巧和习惯,这个同样重要,同样一款车按照不同的人的驾驶习惯所出现的续航一定会是不一样有一些喜欢急刹车、频繁起停的,都会导致瞬间放电电流过大,导致耗电增加,续航减少。
2. 路况不好,路况是随时变动的,红绿灯、拥堵车况、烂路这些路况,会让电动车频繁停车、起步,从而增加耗电量,影响续航里程。
客观因素
1. 电池容量,电池容量是决定电动车续航里程的最核心的因素,而这也是一个基本常识,就像普通燃油车的油箱一样存油量的多少直接决定了车辆的大致续航里程,而纯电动汽车也是一样由于使用动力电池作为驱动能源,其容量也是决定因素之一。
2. 车身重量,车重是决定电动汽车续航里程的第二大关键因素。车越重,在行驶中消耗的能量越多,续航里程自然会减少。同样,车上的载重越大,续航里程也越少。燃油车是这样,电动汽车也是这样。
3. 气温环境,气温对电动车电池组的锂离子活性产生影响,进而影响续航里程和充放电性能。所以普遍的情况是:电动车在冬季的续航里程会有不同程度的减少。但是,有些电动汽车搭载了电池组温度调节系统,让电池的工作温度保持恒温,从而保证电池性能和续航里程。
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④ 纯电动汽车,怎么算高耗电的
纯电动汽车的耗电量介绍:简介
假设一辆普通的燃油汽车和一辆电动汽车行驶相同的距离,需要的能量是相同的,就好像挪动一件东西,用人力和用机器做功时相同的,这个初中物理就学过。
在此基础上,我们可以通过燃油汽车做功能能量和效率,推算电动汽车需要多少能量行驶相同的距离,进而通过电动机和电池的效率估算需要多少电量。
纯电动汽车的耗电量介绍:举例
北汽E150EV的电池容量为25.6千瓦时,在60公里等速状况下可以行使180公里,一般的城市路况下大约能行驶160公里左右,完全能满足日常市内出行需求。
电动车相比汽油车的使用成本如何,我们可以简单计算一下。北汽E150EV从完全没电到完全充满电,大约需要25.6度电,能够行使160公里,那么百公里大约需要15度电。按照商用电价0.88元/度计算,百公里大约需要13元,按照民用电价0.48元/度计算,百公里大约需要6.24元。如果是一辆1.5L的汽油车型,百公里油耗按6升计算,那么油费约47元(按目前北京油价7.82元/升计算)。如此计算,同样是行驶100公里,北汽E150EV至少要省了30元以上。另外,E150EV搭载磷酸铁锂电池,这种电车最大特点就是安全性比较高,寿命长,充放电寿命达2000次以上,降低更换电池的成本。
看完上面的数据,估计车主对于自己爱车的耗电量有了大概的了解,电动汽车不仅仅环保,成本也比较低,所以是现在社会的热门出行工具,而且和挤公交和地铁比起来还很方便。
⑤ 蓄电池的比能量和比功率各影响汽车的什么性能
比能量影响续航里程,比功率影响加速、爬坡等性能。
⑥ 纯电动汽车,怎么算电耗的
纯电动汽车的耗电量介绍:简介
假设一辆普通的燃油汽车和一辆电动汽车行驶相同的距离,需要的能量是相同的,就好像挪动一件东西,用人力和用机器做功时相同的,这个初中物理就学过。
在此基础上,我们可以通过燃油汽车做功能能量和效率,推算电动汽车需要多少能量行驶相同的距离,进而通过电动机和电池的效率估算需要多少电量。
纯电动汽车的耗电量介绍:举例
北汽E150EV的电池容量为25.6千瓦时,在60公里等速状况下可以行使180公里,一般的城市路况下大约能行驶160公里左右,完全能满足日常市内出行需求。
电动车相比汽油车的使用成本如何,我们可以简单计算一下。北汽E150EV从完全没电到完全充满电,大约需要25.6度电,能够行使160公里,那么百公里大约需要15度电。按照商用电价0.88元/度计算,百公里大约需要13元,按照民用电价0.48元/度计算,百公里大约需要6.24元。如果是一辆1.5L的汽油车型,百公里油耗按6升计算,那么油费约47元(按目前北京油价7.82元/升计算)。如此计算,同样是行驶100公里,北汽E150EV至少要省了30元以上。另外,E150EV搭载磷酸铁锂电池,这种电车最大特点就是安全性比较高,寿命长,充放电寿命达2000次以上,降低更换电池的成本。
看完上面的数据,估计车主对于自己爱车的耗电量有了大概的了解,电动汽车不仅仅环保,成本也比较低,所以是现在社会的热门出行工具,而且和挤公交和地铁比起来还很方便。
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⑦ 为什么说纯电动汽车,能源利用率很高
据说,同样的原油经过粗炼, 送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车的要高。
⑧ 混合动力汽车和纯电动汽车的动力电池有何差异
汽车电动化的速度在近几年内发展的飞快!回想起十几年前,电动车当时候还只是天马行空的想法,而到了现在,全球汽车市场上已经有几十款不同的混合动力『Hybrid』、插电混合动力『Plug-inHybrid』以及电动车能够让消费者选择购买。
就连法拉利、保时捷、迈凯伦以及柯尼塞格这些高端品牌的旗舰车型都已经是混合动力,再加上特斯拉推出性能强大的电动车型之下,曾几何时,电动车型已经不再是以环保为目的,也开始和性能、速度挂钩。
汽车电动化的关键,在于电池科技的进步。在近十年间,由于越来越多汽车制造商和相关领域的车厂加入资金研发,电池的效能、重量、体积等各方面都有了大幅改善。但是,电池的种类多样,究竟哪一种形式的电池才是最适合汽车使用呢?
今天小编就来介绍目前汽车市场最常见的车辆电池种类,并且比较这些电池的优缺点!!!
锂电池Lithium-ion(Li-ion)Batteries
不只是汽车领域,目前多数商用电子产品当中普遍使用了锂电池,而在过去十多年以来,锂电子也因为广泛的使用,在效能上不断进化。因此,除了现在多数的混合动力和电动车都使用锂电池之外,包括了智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品都是使用锂电池。
不过,『锂』只是一种通称,在这种形式的电池之下还分忧很多种类。以消费电子产品来说,最常使用的是锂钴氧化电池『LiCoO2』,是锂电池当中能量密度最高的一种。但是这种电池有着『热失控(thermalrunaway)』的缺点,也就是在过度充电或者温度较高的环境之下,如果没有正确使用即很容易发生过热甚至爆炸起火的状况,这也是锂钴氧化电池纵使有着最高的能量密度,也鲜有使用在汽车领域当中。
多数电动工具、医疗工具以及车用电动系统所使用的锂电池多半为磷酸锂铁电池『LiFePO4』、锰酸锂电池『LMO』、镍钴锰三元电池『NMC』等,虽然这几种电池的能量密度低于锂钴氧化电池,但是使用寿命以及安全性都更加优异,因此相当适合在电动化汽车领域当中,其中以镍钴锰三元电池最为广泛应用在混动动力和电动车上,目前FormulaE电动方程式赛车所使用的电池也是基于镍钴锰三元电池(NMC)制造而成。
『全新FormulaE电动方程式赛车』
为什么锂电池是目前电动化汽车电池的大客户?基本上,锂电池有着优异的『能量重量比』、『充电速度快』以及『几乎没有记忆效应』这三大优势。
较高的能量密度意味着电池重量较轻,这对于追求轻量化、高性能以及讲究续航力的汽车来说相当合适。充电速度快当然也是电动车使用与否的关键之一,但是在现实环境当中锂电池的充电速度只是稍微比其他形式的电池快而已,绝对不是天与地的分别。至于电池记忆效应则是几乎不会发生在锂电池上,因此锂电池的电力容量并不容易随着使用次数增加而大幅减少。
『现在高端启动电池使用磷酸锂电池】
但是这并不代表锂电池就没有缺点,以目前的电池制造商技术来看,锂电池主要缺点在于成本比其他种类电池高出不少,以镍基电池为例,锂电池制造成本大约高出40%,这通常会让希望推出平民电动车型的汽车制造商打退堂鼓。不过,无论是何种电池,在近年经济模式的扩张之下,成本和多年前相比都已经大幅降低。
此外,锂电池虽然不用“烦恼”记忆效能的问题,但是仍然会随着时间以及使用环境所产生衰退。以目前汽车制造商的评估,车用锂电池使用寿命大约在10年左右,但是目前还没有电动车运转足够时间和实际资料来验证这个理论。不过从目前的各大车厂掌握的电池技术来看,锂电池是所有种类电池当中缺点最少的,因此被视为当下最佳车用电池来源。
镍氢电池Nickel-metal-hydride(Ni-MH)Batteries
在锂电池未广泛应用之前,较早起的混合动力车型多半使用的是镍氢电池(Ni-MH),及时到现在逐渐被锂电池取代,还是有不少混合动力车型在使用这种类型的电池。
镍氢电池的优势为相对低廉的制造成本,这种电池主要以镍、氢、钛或者其他类型的金属组成,在制造成本上比锂电池低廉许多,但是随着市场投入越来越多的资源到锂电池领域,两种电池之间的成本正在不断的缩小。
即使如此,锂电池也有着一个相当大的优势,就是耐用性。只要保养得宜,镍氢电池可以拥有非常久的使用寿命。除此之外,因为镍氢电池含有有毒元素非常少,使得其回收成本相对低,而成本当中含有大量的镍金属以及其他贵金属电池的回收利润比其他种类电池还要高。
『旧款丰田混动车型都在使用镍氢电池』
可惜,镍氢电池的能量密度并不高,大约比一般锂电池低了40%,这意味着要达到同样的电容量,镍氢电池需要更大的体积也更重,这使得镍氢电池和现在汽车制造商追求大空间和轻量化理念背道而驰。
另外,在密集且快速的冲放电情况下,镍氢电池也容易产生大量热能,因此需要额外的冷却系统,使得整个电池系统重量又增加不少。
其他种类的电池
除了以上两种电池之外,目前许多研究机构都在研发效能更高的电池系统,包括了氧化物电池、磷酸铁电池、磷酸锂铁电池、锂空气电池、锂聚合物电池、镍钴锰电池、镍钴铝电池以及锰氧化物尖晶石电池都是未来有可能成为电动车能量来源的电池种类。
钴氧化物电池已经问世很长一段时间,但是目前的困境仍然在于热失控以及制造成本,否则这种电池的高能效密度将会是极佳的高性能车用电池。
磷酸铁电池则是目前最稳定且成本合理的电池派别,可惜因为其采取低电压的运作方式,如果要作为车用电池,将需要使用更多的电池数量,造成重量和体积增加。
锂聚合物电池也是锂电池的一种,但是现今锂聚合物电池需要制成“袋状”,对于空间配置较为不利,因为目前仅有少数电动车使用此类型电池。
镍钴锰电池和镍钴铝电池现在制造成本还是太高,而且热失控问题尚未解决,因为无论是效能如何,距离商用还是有相当长的路要走。
锂空气电池较为新的电池技术,拥有极佳的能量密度,其能量重量比几乎和现在的汽油相当,更是目前锂电池的5~15倍之多,但是仍处于开发初期,因为也是需要好一段时间才能够达成量产。
⑨ 电动汽车电池的性能参数
化学电池品种繁多,性能各异。常用以表征其性能的指标有:电性能、机械性能、贮存性能等,有时还包括使用性能和经济成本。我们主要介绍其电性能和贮存性能。电性能包括:电动势、额定电压、开路电压、工作电压、终止电压、充电电压、内阻、容量、比能量和比功率、贮存性能和自放电、寿命等。贮存性能主要取决于电池的自放电大小。 系指电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。
⑸ 终止电压
系指放电终止时的电压值,视负载和使用要求不同而异。 目前普遍使用的铅酸蓄电池正、负极板为涂膏式,由铅锑合金或铅钙合金板栅架和活性物质两部分构成。因此,极板电阻也由板栅电阻和活性物质电阻组成。板栅在活性物质内层,充放电时,不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻。活性物质的电阻是随着电池充放电状态的不同而变化的。
当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅(PbSO4),硫酸铅含量越大,其电阻越大。而电池充电时将硫酸铅还原为铅(Pb),硫酸铅含量越小,其电阻越小。 连接体包括单体电池串联时连接条等金属的固有电阻,电池极板间的连接电阻,以及正、负极板组成极群的连接体的金属电阻,若焊接和连接接触良好,连接体电阻可视为一固定电阻。
每只电池所呈现的内阻就是上述物体电阻的总和,电池内阻R与电动势、端电压及放电电流的关系:Rs=(E-Uf)÷If
电池的内阻在放电过程中会逐渐增加,而在充电过程中则逐渐减小。所以,电池在充放电过程中,端电压也会因其内阻的变化而变动。故端电压在放电时低于电池的电动势,充电时又高于电池的电动势。 电池的容量单位为库仑(C)或安时(Ah)。表征电池容量特性的专用术语有三个:
a. 理论容量。系指根据参加电化学反应的活性物质电化学当量数计算得到的电量。通常,理论上1电化当量物质将放出1法拉第电量,即96500C或26.8Ah(1电化当量物质的量,等于活性物质的原子量或分子量除以反应的电子数)。
b. 额定容量。系指在设计和生产电池时,规定或保证在指定放电条件下电池应该放出的最低限度的电量。
c. 实际容量。系指在一定的放电条件下,即在一定的放电电流和温度下,电池在终止电压前所能放出的电量。
电池的实际容量通常比额定容量大10%~20%。
电池容量的大小,与正、负极上活性物质的数量和活性有关,也与电池的结构和制造工艺与电池的放电条件(电流、温度)有关。
影响电池容量因素的综合指标是活性物质的利用率。换言之,活性物质利用得越充分,电池给出的容量也就越高。
活性物质的利用率可以定义为:
利用率=(电池实际容量/电池理论容量)×100%
或,利用率=(活性物质理论用量/活性物质实际用量)×100%。 电池的输出能量是指在一定的放电条件下,电池所能作出的电功,它等于电池的放电容量和电池平均工作电压的乘积,其单位常用瓦时(Wh)表示。
电池的比能量有两种。一种叫重量比能量,用瓦时/千克(Wh/kg)表示;另一种叫体积比能量,用瓦时/升(Wh/L)表示。比能量的物理意义是电池为单位重量或单位体积时所具有的有效电能量。它的比较电池性能优劣的重要指标。 电池经过干贮存(不带电解液)或湿贮存(带电解液)一定时间后,其容量会自行降低,这个现象称自放电。所谓“贮存性能”是指电池开路时,在一定的条件下(如温度、湿度)贮存一定时间后自放电的大小。
电池在贮存期间,虽然没有放出电能量,但是在电池内部总是存在着自放电现象。即使是干贮存,也会由于密封不严,进入水份、空气及二氧化碳等物质,使处于热力学不稳定状态的部分正极和负极活性物质构成微电池腐蚀机理,自行发生氧化还原反应而白白消耗掉。如果是湿贮存,更是如此。长期处在电解液中的活性物质也是不稳定的。负极活性物质大多是活泼金属,都会发生阳极自溶。酸性溶液中,负极金属是不稳定的,在碱性溶液及中性溶液中也非十分稳定。 电池自放电的大小,一般用单位时间内容量减少的百分比表示,即:
自放电=(Co-Ct/Cot)×100%
式中:Co──贮存前电池容量,Ah;
Ct──贮存后电池容量,Ah;
t──贮存时间,用天、周、月或年表示。
自放电的大小,也能用电池贮存至某规定容量时的天数表示,称为贮存寿命。贮存寿命有两种,即干贮存寿命和湿贮存寿命。对于在使用时才加入电解液的电池贮存寿命,习惯上也称为干贮存寿命。干贮存寿命可以很长。对于出厂前已加入电解液的电池贮存寿命,习惯上称为湿贮存寿命(或湿荷电寿命)。湿贮存时自放电严重,寿命较短。如银锌电池的干贮存寿命可达5~8年,但它的湿贮存寿命通常只有几个月。
降低电池中自放电的措施,一般是采用纯度较高的原材料,或将原材料预先处理,除去有害杂质。也可在负极金属板栅中加入氢过电位较高的金属,如Ag、Cd等,还有的在溶液中加入缓蚀剂,目的都是抑制氢的析出,减少自放电反应的发生。 电池的寿命有“干贮存寿命”和“湿贮存寿命”两个概念。必须指出,这两个概念仅是针对电池自放电大小而言的,并非电池的实际使用期限。电池的真正寿命是指电池实际使用的时间长短。
对一次电池而言,电池的寿命是表征给出额定容量的工作时间(与放电倍率大小有关)。
对二次电池而言,电池的寿命分充放电循环寿命和湿搁置使用寿命两种。
充放电循环寿命,是衡量二次电池性能的一个重要参数。经受一次充电和放电,称为一次循环(或一个周期)。在一定的充放电制度下,电池容量降至某一规定值之前,电池能耐受的充放电次数,称为二次电池的充放电循环寿命。充放电循环寿命越长,电池的性能越好。在目前常用的二次电池中,镉镍电池的充放电循环寿命500~800次,铅酸电池200~500次,锂离子电池600~1000次,锌银电池很短,约100次左右。
二次电池的充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制式等条件有关。所谓“放电深度”是指电池放出的容量占额定容量的百分数。减少放电深度(即“浅放电”),二次电池的充放电循环寿命可以大大延长。
湿搁置使用寿命,也是衡量二次电池性能的重要参数之一。它是指电池加入了电解液后开始进行充放电循环直至充放电循环寿命终止的时间(包括充放电循环过程中电池处于放电态湿搁置的时间)。湿搁置使用寿命越长,电池性能越好。在目前常用的电池中,镉镍电池湿搁置使用寿命2~3年,铅酸电池3~5年,锂离子电池5~8年,锌银电池最短,只有1年左右。