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电动汽车用动力电池的性能要满足哪些要求?

经济车速是指汽车在某一路段行驶,发动机转矩最大而耗油最低时的速度。它随路况、载重、风向、气候及使用情况有所变化。电动汽车也有经济速度,由动力电池组使用效率、电动机和控制器效率、摩擦阻力决定,经济速度与动力电池组内阻有直接关系,在一定范围内变化。

以经济速度行驶,电动汽车能达到最大的续驶里程。电动汽车续航里程可以考察动力电池组的能量供给能力,经济速度反映了动力电池组功率提供能力,电动汽车希望动力电池组能提供大容量和高功率。

据美国高新动力电池开发联合体USABC为电动汽车用动力电池制定的开发目标来看,目前所开发的各类电动汽车用动力电池,与中期目标相比,都还有一定的距离,尚有大量的工作要做,作为电动汽车用动力电池应满足以下要求:

1、高比能量:动力电池容量有限,未能实现突破。目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100km~300km,并且这还需要保持适当的行驶速度及具有良好的动力电池调节系统才能得到保证,而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下续驶里程只有50km~100km。

2、大功率:它涉及到电汽车车的加速特性和爬坡能力。

3、循环寿命长:目前,实际应用的动力电池组的循环寿命短,普通动力电池充放电次数仅为300~400次,即使性能良好的动力电池充放电次数也不过700~900次,按每年充放电200次计算,一个动力电池的寿命最多为4年,与燃油汽车的寿命相比太短。

4、充放电效率高:它涉及到节省能源及成本。

5、原材料来源丰富,成本低:目前,电动汽车动力电池的价格约为100美元/kwh,有的甚至高达350美元/kwh,成本太高,用户难以承受。

6、安全:动力电池安全性得不到保障,中小容量锂动力电池的产业化已经非常成功,但大容量、高功率锂动力电池的安全性问题还未得到有效解决。而动力电池容量愈大,其一旦失控所造成的危害就愈大。针对动力电池安全性方面,需在电气安全、机械安全和热安全的基础上开展动力电池系统的安全性整体方案设计研究,针对动力电池系统开展故障诊断预测、热安全监测预警和防控关键技术。

7、易保养:关系到可靠性和方便性。

8、与环境友好:目前使用的动力电池主要为铅酸动力电池、镍氢动力电池、镍镉动力电池。原料从开采到生产,再到废弃后的处理,都会对环境造成污染。

9、外观:现有电动汽车动力电池的外体积一般要达到550L。当把这么大体积的动力电池用于家庭轿车上时,就必然要挤占轿车的行李厢空间。现有电动汽车所使用的动力电池都不能在储存足够能量的前提下保持合理的尺寸和质量。

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