油电混动、插电混动、和纯电动车连电池一样吗?

2021-07-12      2907 次浏览

不一样。

现在,新能源车已经真真切切地走入了我们的生活,无论是北京街头EV系列的纯电动车,还是上海街头的秦、唐插电式混合动力车,或是广州的雷凌双擎这种混合动力车。新能源车型的崛起,已然势不可挡,不过我们真的了解他们吗?这里我们就聊聊新能源汽车上最关键的部分:电池。


现在市场上的新能源车,运用最多的动力电池,就是三元锂电池磷酸铁锂电池、和镍氢电池了。其中镍氢电池主要是运用于油电式混合动力车型上,而三元锂电池和磷酸铁锂电池,则在插电式混合动力,和纯电动车型上都有运用。接下来,我们就分析一下它们各自的优缺点:


镍氢电池:储能低,寿命短


镍氢电池,是最早的“现代电池”,我们日常使用的5号充电电池和7号充电电池中,很多就是镍氢电池。这种电池的主要优势在于工艺成熟,生产材料廉价,规模效应明显,因而价格相当便宜,不过它的能量密度较低,这直接导致镍氢电池难以满足一般的长距离纯电续航汽车的需求,在中国难以得到高额的政策性补贴。


技术优势:


镍氢电池有着较强的耐用性,较为稳定的化学反应模式,使它拥有较长的寿命,在一般运用情况下,它都能够为使用者提供可靠的电力充放性能。同时,在使用寿命结束后,镍氢电池由于已经存在了较长时间,其回收技术已经颇为成熟,加之镍的回收价值较高,也使得它有着不错的回收率,对环境更为友好。


技术劣势:


镍氢电池有着较低的能量密度,与锂电池相比低了40%,如果需要在镍氢电池电动车上储存大量电能,偏低的能量密度就会导致极为严重的车重增加。所以镍氢电池更多地运用在油电混合动力车上,但即便是在对总储存电量没有太高的要求情况下,镍氢电池遇到大功率充电和大功率放电后,还是会出现散热问题,而为了避免可能出现的过热,电池组又要配备额外的冷却系统,于是总重量进一步增加。另外,就是记忆效应,相信使用过5号镍氢充电电池的车友们都感受过,随车使用次数的增长,镍电池的使用时间会变短,容量会越来越少。没错这就是记忆效应了,这一效应会直接导致电池使用寿命的减少。


锂电池:质轻能高,电能稳定


三元锂电池(NMC镍钴猛酸锂电池),和磷酸铁锂电池,都属于锂电池。三元锂电池有着更高的能量密度,在最近的十余年间,有着不断的发展。三元锂电池被特斯拉选为动力电池,就足以体现它魅力。而磷酸铁锂电池,虽然能量密度没有三元锂高,耐热温度和抗爆方面的安全性优势,使它在国内现有的技术水平下成为了更可靠的选择。


技术优势:


锂电池的最大优势,在于优异的高能量密度,能够承受快速充电的特性,以及相当微弱的记忆效应。高能量密度,意味着更多的电能和更轻的车重,然后整辆车就会有更长的纯电续航里程、更好的性能,和更好的操控性。当然,再加上用电所节省的油费,和政府会给的新能源补贴,这一切都相当美好了。


能够快速充电,意味着即使是纯电动车,也只需要在高速充电桩边充上几十分钟,就能继续行驶数百公里。不过可惜的是,这样的技术现在并不是非常成熟,最好的纯电动汽车使用方案,依然是人睡觉,车充电,用合理的电流长时间充电来呵护电池。锂电池的微弱记忆效应,是相对镍氢电池而言的。所以良好的充电习惯,依然是保证电池寿命的重要因素。


技术劣势:


锂电池的成本居高不下,一直是困扰其大规模发展的主要因素。与镍基电池相比,锂电池的成本会高出40%左右,而且近年来其成本下降程度相当比较有限。唯一值得庆幸的,是中国政府对使用锂电池的插电式混合动力车型,和纯电动车型有着乘车补贴。不然,相信注重性价比的国人们,基本不会有谁愿意买电动汽车了吧。


此外,虽然锂电池的自放电效应和记忆效应并不强,但如果没有合适的停放环境,电池有可能会快速老化。而且微弱的记忆效应同样会累积,虽然现在标称的使用寿命都是10年,但有些新型锂电池配方发明至今,都未必有十年历史,所以老化问题上,锂电池有着相当高的不确定性。所以说,虽然锂电池已经是相当的汽车动力电池了,它的举例完美还有这相当长的路。


其他实验室里的电池技术


当然,在未来,我们也许还会遇到许多其他种类的电池,比如锂空气电池,或是石墨烯电池。锂空气电池理论上会有着比现在的锂电池高出5到15倍的能量密度,而石墨烯电池则号称,能将现在的充电时间数倍的减少。不过,这些依然只存在于实验室内的技术,到底多少年后实现量产,又有谁知道呢?


编者后记:


如果从全球的角度来看新能源车,卖得最多的,应该是丰田的油电混合动力车。性能最好的,要数法拉利和保时捷的插电式混合动力车。而最出名的,应该是特斯拉的纯电动车了。镍氢电池搭载于丰田车系,销量良好;特斯拉等高性能车则使用者高能量密度的三元锂电池,一统天下;磷酸铁锂电池,更多的则是出现在比亚迪出口各国的大巴,也就是商用车之上。


而在中国,这三种新能源车型的代表车型,就分别是广汽丰田雷凌双擎所代表的油电混合车型,比亚迪唐代表的插电式混合动力车型,和北汽EV系列的纯电动车了。不过在电池方面,国内的情况则不太一样了,磷酸铁锂随着比亚迪进军乘用车,而大量装备在插电式混合动力车型之上,而三元锂电池更多地被运用于获得补贴后,相当廉价的纯电动车。这使得三元锂电池的不稳定性随着廉价化而凸显。


说实话,国内的工业水平还难以保证所有电池厂家,都能保证每节锂电池的一致性,而随着电池组中电池数量的增大,放电不一致的锂电池就有可能导致内部电路短路,产生安全隐患。所以,就在近期,相关部门也发布了商用车禁止使用三元锂电池的政令,相信这样的要求,不会是无的放矢吧。最后,祝愿中国的新能源车能够安全、快速地发展,为大家的生活增添便利与快乐。


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