
—— 云浮市科學(xué)技術(shù)局(外國專家局)
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近年來,我國以堅定的決心和前瞻性的視野,積極推動新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。 在太陽能領(lǐng)域,我國不斷提升光伏技術(shù)的效率和可靠性,降低生產(chǎn)成本,使得太陽能成為越來越多地區(qū)的主要能源來源。此外,我國還大力發(fā)展海上風(fēng)電,利用豐富的海洋資源推動清潔能源的發(fā)展。 在儲能技術(shù)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域,我國積極推動新型儲能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,提高能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。特別是在新能源汽車領(lǐng)域,我國積極推廣電動汽車、混合動力汽車等新能源汽車,通過財政補(bǔ)貼、充電設(shè)施建設(shè)等措施,鼓勵消費者購買和使用新能源汽車,為汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了新動力。
今天我們來講一講新能源汽車電池。
新能源汽車的電池有啥特點?安全嗎? 新能源汽車的三大核心是動力電池、電機(jī)以及電控系統(tǒng)。在這三大組成中,動力電池的地位尤為顯著,它不僅是新能源汽車的心臟,更占據(jù)了整車成本的40%-60%。 圖片來源網(wǎng)絡(luò) 新能源汽車市場中,動力電池的類型豐富多樣,包括鉛酸電池、三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池和鎳氫電池。 鉛酸電池 是一種常見的二次可充電電池,正極是二氧化鉛,負(fù)極是鉛,電解液是硫酸水溶液。鉛酸電池具有單電池電壓較高、價格低廉、高倍率放電性能好和高低溫性能好的優(yōu)勢,缺點是比能量低、循環(huán)壽命短、充電時間長和環(huán)境污染等。 三元鋰電池 屬于鋰離子電池的一種,又稱“三元鋰聚合物”電池,這種電池通常采用鎳、鈷、錳(或鋁)三種元素的化合物作為正極材料,具有能量密度大(200Wh/kg)、電壓平臺高、循環(huán)壽命長、低溫性能好和可快速充電等優(yōu)點。在安全性方面,三元鋰電池容易在高溫下發(fā)生起火和爆炸等問題,安全性較低。 磷酸鐵鋰電池 以磷酸鐵鋰作為正極材料,其能量密度為110Wh/kg。具有壽命長和成本低的優(yōu)勢,但是能量密度低于三元鋰電池,并且低溫性能較三元鋰電池差。在安全性方面,磷酸鐵鋰電池不易發(fā)生過熱、起火等問題,安全性較高。 鈷酸鋰電池 是電子產(chǎn)品中相對常見的電池,其正極材料為鈷酸鋰,能量密度約為磷酸鐵鋰電池的兩倍,可實現(xiàn)快速充電,但是該電池安全性差、壽命一般、制造成本較高。 鎳氫電池 是二十世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種新型綠色電池,由氫離子和金屬鎳組成,其具有高能量密度、長壽命、無污染等特點。但是鎳氫電池制造成本太高,充電效率一般、無法使用高壓快充,性能方面比鋰電池差了很多。 新能源汽車怎么實現(xiàn)十幾分鐘充滿電? 隨著電池容量的不斷提升,新能源汽車的續(xù)航里程已經(jīng)可以媲美燃油車,人們對新能源車的焦慮逐漸從“續(xù)航”轉(zhuǎn)移到“補(bǔ)能”,相比燃油車一兩分鐘就能加滿一箱油來說,新能源汽車充滿電則需要數(shù)小時,較低的“補(bǔ)能效率”讓許多有長途旅行需求的消費者對新能源汽車望而卻步。 新能源汽車的補(bǔ)能體驗是否能接近燃油車呢?美國先進(jìn)電池聯(lián)盟(United States Advanced Battery Consortium, USABC)對快充動力電池提出了具體指標(biāo),要求在15min內(nèi)充滿電池總電量的80%。那么如何實現(xiàn)快充呢? 電池的充電速度與充電功率相關(guān),功率越大充電速度越快。由于過高的電流會導(dǎo)致充電過程中電池溫度急劇升高,帶來安全隱患,因此對于快充的實現(xiàn)通常采用高電壓的方式。 近年來,國內(nèi)外主要車企紛紛推出800V高電壓平臺的主力車型,部分車型超充最大功率可達(dá)400-500kW,峰值功率基本實現(xiàn)“一秒一公里”的充電速度,10分鐘續(xù)航可增加400-500公里,新能源乘用車補(bǔ)能體驗有望接近燃油汽車。 新能源汽車的電池壽命長嗎? 新能源汽車的電池壽命因電池類型、使用條件、駕駛習(xí)慣等因素而異,那么如何評判電池的壽命呢? 電池充滿電并放光電一次,就是一次循環(huán)。電池循環(huán)壽命就是指容量在跌至國標(biāo)規(guī)定下限的時間前,電池能實現(xiàn)的總循環(huán)次數(shù)。以鋰離子電池為例,三元鋰的循環(huán)壽命在800-1500次左右,而磷酸鐵鋰則可以達(dá)到2000-2500次左右。 如果按照一周兩次充電頻率來計算,三元鋰和磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命都能達(dá)到十年之久,能夠覆蓋大多數(shù)人的換車周期。 影響鋰離子電池壽命的主要因素是電池內(nèi)部可有效利用的鋰離子數(shù)量,與電池使用時的放電程度和溫度相關(guān)。因此,為了延長鋰離子電池的壽命,在使用過程中應(yīng)盡量避免在電量耗盡時充電,并且避免電池在低溫或高溫下使用。 電池報廢后會污染環(huán)境嗎? 目前,對于不能利用的報廢電池的回收利用總體思路大概有兩種: 一種是電池的梯次利用 就是將淘汰下來的電池根據(jù)其容量衰減的程度進(jìn)行分類,對于衰減程度較低的電池可進(jìn)行二次利用,如用于低速電動車等; 另一種是電池的拆解利用 報廢的動力電池經(jīng)過拆解等工序,將其中的鋰、鎳、鈷、錳等高價值金屬元素提取出來再利用。 總的來說,為確保環(huán)境友好性,對廢舊電池進(jìn)行妥善處理和有效再利用是不可或缺的環(huán)節(jié)。 圖片來源網(wǎng)絡(luò) 隨著國內(nèi)外各大電池廠商的技術(shù)創(chuàng)新,未來有望實現(xiàn)更高能量密度、更快充電速度、更長壽命和更高安全性的目標(biāo)。新能源汽車作為綠色出行的重要代表,不僅能夠減少尾氣排放,降低空氣污染,還能有效緩解能源壓力,推動可持續(xù)發(fā)展。 因此,我們應(yīng)該攜手并進(jìn),推動新能源汽車的普及和應(yīng)用,讓綠色出行成為每個人的生活方式。同時,我們也要加強(qiáng)環(huán)保意識,倡導(dǎo)低碳、環(huán)保的生活方式,為共建美好未來而不斷前行。
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