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新能源车一般有三种动力模式,即电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。
首先是电动汽车,它完全依靠电能来驱动,零排放,环保节能。
其次是混合动力汽车,它既可以使用油耗低的发动机,也可以使用电池驱动器,提高了汽车的燃油经济性和行驶里程。
最后是燃料电池汽车,它是利用氢能源产生电力来驱动车辆的,零排放,环保。
值得注意的是,这三种动力模式的发展都面临着技术瓶颈和成本问题,需要政府和企业共同努力。
新能源汽车是什么能源
新能源汽车是电池能源、氢动力能源、太阳能能源等除汽油和柴油发动机以外的所有其他能源。
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
纯电动汽车由动力电池驱动电机提供电能,电机将电源电能转换为机械能,目前使用最广泛的电源是三元锂电池,但随着电动汽车技术的发展,它正在被其他蓄电池所取代,发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
增程式汽车是指可以外置充电电源和车载充电,由电动机驱动的车辆,配置的发动机输出的动力只用于驱动发电机发电,系统输出动力等于电机输出动力。
混合动力汽车是指油电混合动力汽车,采用燃料发动机和电动机作为动力源,车辆驱动系统是由两个可同时运行的单驱动系统联合组成的车辆,车辆的行驶功率由单驱动系统根据实际车辆行驶状态单独或共同提供,一般情况下,相同排量的混合动力汽车能耗低于纯燃料汽车,因此混合动力汽车的能耗较低。
氢燃料电池汽车是以氢原料电池为动力源,通过电化学反应像电厂一样将化学能直接转化为电能的电化学发电装置,由电机功能驱动车辆,氢原料电池的特点是无污染、无噪音、高效,但目前氢燃料电池汽车的使用还不普遍,相关安全、应用等技术还有待提高。
从全球新能源汽车的发展来看,其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器,其中超级电容器大多以辅助动力源的形式出现,主要原因是这些电池技术还不完全成熟或缺点明显,与传统汽车相比不管是从成本上、动力还是续航里程上都有不少差距,这也是制约新能源汽车的发展的重要原因。 ? ?
新能源汽车的电池安全吗?
对于小伙伴来说,我认为新能源汽车的重点不是采用哪种技术,而是续航里程、电池安全系数和质保期。一方面,电池寿命取决于电池的能量密度。与三元锂电池相比,磷酸铁锂电池有很大的区别,三元锂电池具有明显的能量密度优势。电池的安全系数取决于内部材料,三元锂电池的高温稳定性比上年稍差。但这种特殊性能可以通过BMS对电池进行有效管理,严格调节电池在高温下的工作状态。现在,这项技术已经相当完善了。另外,对于电池保修期,由于动力电池成本较高,我们应该谨慎对待电池保修期。目前看来,磷酸铁锂电池技术不合理,电池质保期最小值与行程不匹配,不允许用户有疑虑。
新能源汽车的电池安全吗?如何延长电池的使用寿命?
无需快速加速。
纯电动汽车依靠电池提供能量驱动电机旋转,会引起动能。因此,纯电动汽车不能像传统燃油车那样猛开。很多纯电动汽车虽然可以很快加速,但如果在起步阶段经常深踩开关快速加速,电池往往会大电流放电,不仅会影响电池电量的降低和加速,还会损害电池的寿命。
避免暴晒和过冷。
虽然市面上所有的纯电动汽车基本都经过严格的测试,包括在炎热和极寒地区,但测试只能保证车辆在炎热和极寒地区能够正常行驶,而不能保证续航时间无关紧要,因为电池的物理特性在高温和极寒条件下基本会降低电池续航时间。
避免过度充电和放电。
目前汽车电池的技术已经相当成熟,对充电时间没有任何规定和限制。但是对于汽车电池来说,过充过放基本都不好,充电的时候也没有什么大问题。很多电池充满电后,电源会自动切断,但过度放电会影响功率损耗,尤其是汽车长时间放置,基本不用的时候。
新能源汽车的电池安全吗?新能源汽车的锂电池会被取代吗?
一开始,在十几年的电池研发过程中,遇到的最大问题就是如何把一个想法变成产品。因为如果一个方面的性能提高了,另一个方面的性能就可能体现出来。所以无论是什么样的方案,基本上都要做好取舍。正是因为这些问题,才会影响研究的分散性和不确定性,电池研发技术也会变得有些缓慢。
其次,新能源汽车使用的锂电池是通过锂离子在两个电极之间移动来工作的,其中正极为钴酸锂,负极为石墨。众所周知,钴的自然储量有限,但现在新能源汽车正处于上升期。所以可以想象,在钴的储量越来越少,价格不断上涨的情况下,开发新的双极替代品是最明智的选择。
总而言之,电池技术基本一直在发展,但新能源燃气汽车的用电需求已经远远超过了电池本身的发展。我希望在未来,电池能够找到一种合理的正负极材料替代品,这将使电池技术向前迈出更大的一步。
回到& ldquo安全& rdquo关于这个话题,在出厂之前,厂家肯定会比我们考虑得更仔细。但话说回来,即使我们合理使用纯电动汽车,也无法阻止电池寿命的下降。大部分汽车电池的寿命基本不到6年,到时候需要更换。一些汽车品牌提供终身免费更换电池的服务,而另一些没有这项服务的品牌则需要支付一大笔更换费用,这也是纯电动汽车一直难以在全国普及的主要原因之一。以上是边肖汽车共享的新能源汽车电池安全信息。
新能源汽车属于技术密集型行业,动力电池是电动汽车至关重要的三电系统之一,是整车的动力来源,直接影响新能源汽车的性能与续航,其在行业的重要性不言而喻。下文小编就带大家详细了解动力电池的相关信息。
一、电池的分类
根据能量源的不同,电池包括物理电池、化学电池和生物电池三种类型。
当前新能源汽车领使用的通常都是化学电池,根据化学电池的性质,又可将其划分为一次电池、二次电池和燃料电池。
一次电池是用完不支持重复充电的电池,如大家经常使用的锌锰干电池;
二次电池又称蓄电池,是指在一次放电结束后,可以进行充电支持多次放电的电池,市面上的手机、充电宝、车用电池都是二次电池;
燃料电池是指其正负极没有活性物质,需要外部进行持续补充活性材料的电池,例如,现有的氢燃料电池。
当前新能源汽车广泛应用的电池种类是二次电池,二次电池又可分为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂金属电池、锂离子电池等。
二、动力电池的选择
大多数汽车启动电源的蓄电池都是铅酸电池,正极是二氧化铅(PbO2),负极是纯铅,将硫酸水溶液作为电解质。蓄电池之所以选择铅酸,而不是主流的锂电池,是综合安全性、电池技术、成本、及寿命等因素决定的,主要优势是铅酸电池与锂电池相比低温性能更好,锂离子电池在处于低温时,其放电性能是随温度降低逐渐递减的,在-10℃时会快速消耗电量,而铅酸电池即使处于-50℃还可正常启动。
但是目前市面新能源汽车的动力电池都是采用锂电池,原因是锂电池在能量密度上脱颖而出。不管是体积能量密度还是质量能量密度,锂离子电池都占有很大优势,并且锂电池比二次电池,寿命更长、更环保;比锂金属电池更具安全性。
根据正极材料的差异,锂电池可以分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂与三元材料,目前动力电池主要以磷酸铁锂及三元锂电池为主。
二、动力电池的构造
新能源汽车的动力电池包括电芯、模组以及电池包。
1. 电芯
电芯是可以充放电的动力电池基础单位,同时也是电能存储单元,其中具体包括正极、负极、隔膜与电解液,是电池内发生氧化还原反应的场所,电芯包含三种封装形式,封装形式的差异,可将电芯分为圆柱电芯、方形电芯及软包电芯。
2. 模组
当一定数量的电芯被同一个外壳框架封装,通过统一边界与外部进行联系时,即是模组。用来保护电芯不受外部热与振动冲击的影响。
3. 电池包
电池包是装入新能源汽车中的电池形态,由多个模组被BMS和热管理系统共同控制或管理后组成。设计动力电池包时,必须根据整车设计需求考虑电芯材料及形状。
从技术的角度,新能源汽车具有传统汽车无法通过改进内燃机或变速器来获取的基本性能。
1.如果是混合动力汽车,可以优化内燃机运行工况,节省燃油
针对汽油燃料的内燃机,最佳的空燃比略大于14.7:1。但是如果是单一内燃机动力的汽车,其经常需要运行在加速、爬坡以及冷起动等工况,此时为了追求动力性,其空燃比会偏离最佳空燃比,从而导致油耗增加和排放变差。混合动力汽车其中一个设计方式就是通过驱动电机的动力输出,来弥补汽车行驶工况变化时内燃机的不足。通过对车辆驱动线路的改进,让驱动电机的动力根据行驶工况的改变来输出,而让内燃机的运行转速保持稳定,并始终工作在最佳的空燃比附近。
2.非常平滑和快捷的动力输出
如果是纯电动汽车,驱动车辆的驱动部件是电机。电机具有加电后反应快、低速输出转矩大等特点,把这一特性再通过变速器输出到车轮上,汽车表现出来起步快,同时运转平稳流畅,具备无级变速器的优点。
如果是混合动力汽车,它的驱动力通常来自内燃机输出动力和驱动电机输出动力,相比较于传统汽车仅有一种内燃机动力来源,混合动力汽车能够在车辆急加速的情况下,及时通过调动电机或者增加电机的输出功率的方式来提升输出转矩,增加车辆的动力性。而传统汽车如果需要做到快速加速,就必须通过增加燃油供给,并经过一个完整的吸气、压缩、做功、排气的工作循环,导致输出动力的滞后性。
3.轻松实现自动停机与自动起动
新能源汽车采用自动起停系统,能够轻松实现自动停机与自动起动的控制。纯电动汽车在停车等待红灯时,只需要关闭供给电机的电能即可实现零能量消耗。采用混合动力的汽车,通常内燃机都会取消了传统的12V起动机,改由驱动电机来直接驱动内燃机的起动。因此,当车辆控制系统监测到不需要内燃机运行的情况下,例如当车辆在等待红灯时处于怠速运行情况下,系统将会自动关闭内燃机的运行,需要的时候再通过驱动电机快速、短时间起动内燃机,这样的设计能够进一步降低车辆在怠速时的燃油消耗和尾气排放。
4.能量利用率将更高
传统汽车的能量利用率很低。内燃机从吸入燃油和空气到输出动力,需要经过4个行程,真正能够把燃油所产生的能量有35%用在驱动车辆上已经算是非常高的了。
那么为什么这么低呢?白白消耗的能量在哪里呢?
实际上内燃机工作时,很大一部分被作为热量消耗掉了,如下图所示。例如需要对内燃机进行水冷,这部分热能量就是不能被利用的。还有就是车辆制动时,有一部分能量被制动摩擦损耗掉,如果能保持车辆匀速前进,不踩制动踏板,要比常踩制动踏板汽车油耗要低。
但是,新能源汽车中的纯电动汽车因为取消了内燃机,因此,可以降低如热量散失、未完全燃烧等损失,其有效利用率超过了50%以上。此外,即使是混合动力汽车,由于通过电力系统的辅助来优化内燃机的工作,有些混合度较高的混合动力可以大部分时间都是纯电力驱动,其能量利用率也有大幅的提高。
此外,新能源汽车有一个很重要的能量利用方式就是制动能量回收。如下图所示,制动能量回收是指通过连接车辆驱动电机。在新能源汽车需要制动时,先给电机上加载负荷让电机利用这个负荷来发电,逆向拖动使车辆制动的一种方式。制动能量回收可以有效降低因制动导致的摩擦能量消耗。
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