對比分析各類動力電池驅動的電動汽車
Ⅰ 新能源汽車用動力電池有哪些類型
新能源汽車用動力電池主要包括鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池、氫燃料電池。目前,鋰電池無論在能量密度,壽命和環保性能上都具有很大的優勢,是動力電池的首選。
(1)鉛酸電池
純電動汽車最早使用的是鉛酸電池,鉛及其氧化物製成作為電極材料,硫酸溶液作為電解液,這是現在大部分電瓶車的動力源,低成本是其最大的優勢。但它有兩大缺點;一是比能量低,所佔的質量和體積太大,且一次充電行駛里程較短;另一個是使用壽命短,使用成本過高。
擴展材料
新能源汽車最大的成本在電池、電機、電控「三大電」系統,而動力電池成本又是重中之重。從新能源汽車的成本構成來看,動力系統合計佔比約50%,其中電池佔到38%,電控和電機佔比約12%。
目前主流的動力電池主要有兩類:三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。但目前市面上絕大多數新上市的電動汽車基本都採用三元鋰電池,主要原因是三元鋰電池的電池能量密度要遠高於磷酸鐵鋰。
但從安全性和重復使用壽命兩個角度而言,磷酸鐵鋰電池的性能都是要優於三元鋰電池的。2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用車中,採用三元鋰電池的車型有221款,而採用磷酸鐵鋰的僅有33款。
Ⅱ 現在新能源汽車使用哪一種動力電池驅動比較好
燃料電池電動汽車(FCEV):是以氫氣、甲醇等為燃料,通過化學反應產生電流,依靠電機驅動的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用,而不是經過燃燒,直接變成電能的。
混合動力汽車:是指採用傳統燃料,同時配以電動機或發動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。混合動力汽車按照燃料種類的不同,又可以分為汽油混合動力汽車和柴油混合動力汽車兩種。目前在國內,混合動力車輛的主流都是汽油混合動力為主,而國際上柴油混合動力車型的發展也比較快速。
氫能源動力汽車:就是以氫氣為汽車燃料的汽車。氫能源動力汽車是一種能真正實現零排放的交通工具,排放出的是純凈水,具有無污染,零排放,儲量豐富等優勢,因此,氫動力汽車是傳統汽車最理想的替代方案。不過,氫燃料電池成本過高,而且氫燃料的存儲和運輸按照目前的技術條件來說相對有點困難。
純電動汽車(BEV,包括太陽能汽車):主要是採用電力驅動的汽車,目前,大部分車型是直接採用電機驅動的,有一部分車輛則把電動機裝在發動機艙內,也有一部分直接以車輪作為四台電動機的轉子,而其難點在於電力儲存技術。
其他新能源汽車:包括壓縮天然氣、液化石油氣、液化天然氣和乙醇等作為燃料的汽車。目前,許多國家和地區在這方面的新能源汽車已經有了較大的推廣,這也將成為未來世界汽車產業發展的趨勢。
Ⅲ 電動汽車的類型有什麼
新能源汽車中,電動汽車是其中最為大眾所熟知的,今天給大家就新能源汽車中電動汽車的分類做個簡單的介紹。
首先,電動汽車主要可以分為純電動汽車、增程式電動汽車、插電式混合動力汽車以及燃料電池汽車四種。
其次,分別介紹一下。
一、純電動汽車。
純電動汽車指的是把車載電源作為動力,用電機驅動汽車車輪行駛,符合道路交通以及安全法規各項要求的汽車。因為純電動汽車對環境的影響比傳統汽車要小,所以很多人看好純電動汽車的發展前景,但是現在純電動汽車的製造技術水平尚不夠成熟,有待提高。
純電動汽車的特點是,汽車只有電動機,由可充電電池提供發動動力源頭。
優點是,在電動汽車中,純電動汽車的製造成本最低,而且沒有排氣污染,噪音也較小,汽車易於維修和保養。
缺點是,需要用充電樁充電,不夠方便。這類汽車的電池生產更換過程有污染,電池組負重。
續航里程方面,純電動汽車官方稱其續航里程在130到160公里,最長有400多公里。
品牌車型有:晨風領航極地版6.63kW以及奔奔EV,還有逸動EV等。
二、增程式電動汽車。
增程式電動汽車是配有地面充電以及汽車供電功能的純電驅動的電動汽車以及電動自行車,還有電動摩托車。這種汽車的動力系統包括整車控制系統以及動力驅動系統,還有輔助動力系統(APU)和動力電池系統。
特點是,這種汽車用發動機充電,只有電機驅動,內燃機不參與汽車行駛,負責給電動機電池充電。
優點是能夠緩解在汽車電池沒電之後的狀況,比純電動汽車實用性更強,續航里程更長。
缺點是電池生產以及更換過程中有污染,售價高於純電動汽車。
續航里程上,最大的續航里程能達到320公里上下。
品牌車型有:寶馬i3以及傳祺GA5 PHEV等。
三、插電式混合動力汽車
這是一種新型混合動力電動汽車,和傳統汽車的汽油動力以及電驅動結合的混合動力有差別,其驅動原理以及驅動單元和電動汽車一樣,但是汽車上裝備了一台發動機。
特點是發動機也能驅動,內燃機是其重要動力來源,是用汽車電動機輔助驅動的模式來運轉。
優點是如果每天都能充電,能夠有純電動汽車一般的經濟性。
缺點是,不及時充電,就要用普通發動機帶動汽車,還需要額外負載沉重的電池以及汽車發電機。
續航里程在80公里上下,品牌車型有賓士GLE級混合動力以及榮威eRX5等。
四、燃料電池汽車。
這種汽車的工作原理是,氫作為燃料在汽車搭載的燃料電池裡,和大氣中的氧氣發生氧化還原化學反應,產生電能來帶動汽車電動機運作,由汽車電動機帶動汽車里的機械傳動結構,繼而帶動汽車等行走機械結構運作,驅動電動汽車行駛。
特點是氫氣受壓通過鉑催化劑,分解成兩個氫離子以及兩個電子,這些會驅動汽車電動機運作。
優點是自重輕,加註速度快,能夠在長途旅行中使用。
缺點是製造成本較高,氫有爆炸風險,需要設立加氫站。
續航里程在400到500公里。
這類品牌車型有豐田Miral以及現代ix35氫燃料電池車等。
Ⅳ 目前各類動力電池汽車,最環保的汽車是那些
環保汽車種類可分為三大類:混合動力汽車、燃料電動汽車、純電動汽車等。環保汽車是利用新興的低排放零排放的科學技術,以消耗最少能源防止和減少環境污染和破壞的汽車。環保汽車的設計理念符合自然規律,合理地利用了自然資源,從而起到了保護環境的作用。汽車基本以汽油(柴油)為燃料。從環境保護、石油短缺。乃至經濟利益等因素考慮,人們已不再依賴石油作為汽車的惟一燃料。而是藉助子現代科學技術大力開發天然氣、液化石油氣,酒精、電力等替代燃料,並開發以這類燃料驅動的環保型汽車。
Ⅳ 新能源電動汽車驅動電機的分類、特點和優劣勢分析
近年來,伴隨著行業的發展,新能源 汽車 逐漸被廣泛使用,各大廠商也推出了自家的明星產品。電機作為電動 汽車 最重要的部件之一,各大廠商紛紛選擇各類電機運用在自家的產品上。而不同的電機到底有什麼差別?又各自被運用到哪些車型上去了?
什麼是電機? 所謂電機,就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。 當電能被轉換成機械能時,電機表現出電動機的工作特性;當機械能被轉換成電能時,電機表現出發電機的工作特性。大部分電動 汽車 在剎車制動的狀態下,機械能將被轉化成電能,通過發電機來給電池回饋充電。 電動機的發展狀態及分類 電動 汽車 經常採用的驅動電機有 直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類 。 直流電動機 最早應用於電動 汽車 的是直流電機,這種電機的特點是控制性能好、成本低。隨著電子技術、機械製造技術和自動控制技術的發展,非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機表現出比直流電機更加優越的性能,這些類型的電機正在逐步取代直流電機。
優點:成本低、易控制、調速性能良好 缺點:結構復雜、轉速低、體積大、維護頻繁 特性: 在電動 汽車 發展早期,直流電機被作為驅動電機廣泛應用,但是由於其結構復雜,導致它的瞬時過載能力和電機轉速的提高受到限制,長時間工作會產生損耗,增加維護成本。
此外,電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱,會造成高頻電磁干擾,影響整車其他電器性能。因此,目前電動 汽車 行業已經基本將直流電動機淘汰。 應用代表車型:早期部分車型 小結:基本上處於淘汰階段,應用車型都是早期上市車型。 永磁同步電機
永磁式電動機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型,一種是無刷直流電機,它具有矩形脈沖波電流;另一種是永磁同步電機,它具有正弦波電流。
這兩種電機在結構和工作原理上大體相同,轉子都是永磁體,減少了勵磁所帶來的損耗,定子上安裝有繞組通過交流電來產生轉矩,所以冷卻相對容易。由於這類電機不需要安裝電刷和機械換向結構,工作時不會產生換向火花,運行安全可靠,維修方便,能量利用率較高。
永磁式電動機的控制系統相比於交流非同步電機的控制系統來說更加簡單。但是由於受到永磁材料本身的限制,在高溫、震動和過流的條件下,轉子的永磁體會產生退磁現象,所以在相對復雜的工作條件下,永磁式電機容易發生損壞,故這一塊還有待繼續發展改善。
而且永磁材料價格較高,因此整個電機及其控制系統成本較高,目前只有稀土資源豐富的中國比較傾向於使用永磁電機的電動 汽車 驅動方案。像日本、歐洲,要麼是使用輕稀土的永磁材料做永磁電機,要麼是直接改用無需稀土材料但對控制器設計要求更高的開關磁阻電機。
優點:效率高、結構簡單、體積小、重量輕 缺點:成本較高、高溫下磁性衰退
特性: 所謂永磁,是指在製造電機轉子時加入永磁體,使電機的性能得到進一步提升。而所謂同步,則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此,通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率,電動 汽車 的車速將最終被控制。 與其他類型的電機相比較,永磁同步電機最大優點就是具有較高的功率密度與轉矩密度,說白了,就是相比於其他種類的電機,在相同質量與體積下,永磁同步電機能夠為新能源 汽車 提供最大的動力輸出與加速度。這也是在對空間與自重要求極高的新能源 汽車 行業,永磁同步電機成為首選的主要原因。 但是,它也有自身的缺點,轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下,會產生磁性衰退的現象,使得電機容易發生損壞。
應用車型:比亞迪秦、比亞迪宋DM、宋EV300、北汽EV系列、騰勢400、眾泰E200、榮威ERX5等。 小結: 被廣泛使用,成為主流電機,目前被各大新能源 汽車 品牌車型選用。 交流非同步電機 交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機,其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成,兩端用鋁蓋封裝,定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件,結構簡單,運行可靠耐用,維修方便。
交流非同步電機與同功率的直流電動機相比效率更高,質量約輕了二分之一左右。如果採用矢量控制的控制方式,可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢,交流非同步機是目前大功率電動 汽車 上應用最廣的電機。 但在高速運轉的情況下電機的轉子發熱嚴重,工作時要保證電機冷卻,同時非同步電機的驅動、控制系統很復雜,電機本體的成本也偏高,另外運行時還需要變頻器提供額外的無功功率來建立磁場,故相與永磁電機和開關磁阻電機相比,非同步電機的效率和功率密度偏低,不是能效最優化的選擇。 非同步電動機應用的較多的地區是美國,這也被人為是和路況有關。在美國,高速公路已經具有一定的規模,除了大城市外, 汽車 一般以一定的高速持續行駛,所以能夠讓高速運轉而且在高速時有較高效率的非同步電動機得到廣泛應用。 優點:結構簡單、可靠性好、成本易控 缺點:效率低、調速性差
特性: 相比於永磁同步電機,非同步電機的優點是成本低、工藝簡單、運行可靠耐用、維修方便,而且能忍受大幅度的工作溫度變化。 反之,溫度大幅變化會損壞永磁同步電動機。盡管在重量和體積方面,非同步電動機並不佔優,但其轉速范圍廣泛以及高達20000rpm左右的峰值轉速,即使不匹配二級差速器也能夠滿足該級別車型高速巡航的轉速需求,至於重量對續航里程的影響,高能量密度的電池能夠「掩蓋」電機重量的優勢。
應用車型:特斯拉Model S、Modle X、江鈴E200、江鈴E100、江鈴E160、眾泰雲100S、芝麻E30等。 小結:只是少量車型選用,但也不乏主流車型,從目前來看,該類電機不會成為趨勢。 開關磁阻電機 開關磁阻電機作為一種新型電機,相比其他類型的驅動電機而言,它的結構最為簡單,定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構,轉子上沒有繞組,定子裝有簡單的集中繞組,具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易於維修等優點。
它具有直流調速系統可控性好的優良特性,同時適用於惡劣環境,適合作為電動 汽車 的驅動電機使用。業內人士預測,開關磁阻電機將成為電動 汽車 領域的一匹黑馬。 特性: 但開關磁阻電機有轉矩波動大、需要位置檢測器、系統非線性特性,磁場為跳躍性旋轉,控制系統復雜;對直流電源會產生很大的脈沖電流等缺點。另外開關磁阻電動機為雙凸極結構,不可避免地存在轉矩波動,雜訊是開關磁阻電動機最主要的缺點。 但近年來的研究表明,採用合理的設計、製造和控制技術,開關磁阻電動機的雜訊完全可以得到良好的抑制。像目前日本對開關磁阻電機的研究比較深入,日本電產的開關磁阻電機也廣泛應用於電動 汽車 、家電等各類行業中。目前中國國內也漸漸有廠家關注這塊電動 汽車 驅動電機的未來發展方向 優點:結構簡單、體積小輕便、效率高、成本低 缺點:雜訊振動大、輸出扭矩脈動
應用代表車型:無 小結: 暫未被廣泛應用,但未來有可能因為其優良特性,而成為主流電機。 作為電動 汽車 重要組成部件,不同電機的選用,會決定該電動車生產成本與使用情況。對於時下來講,被廣泛應用的尚屬永磁同步電機,最主要的兩點是可靠性好和成本易控。 -------------------華麗麗的分割線--------------------- 【番外知識儲備篇】 外轉子電機: 指外殼旋轉、軸固定的電機。
特點: 1.外轉子電機具有節省空間,設計緊湊且美觀的特點。適合安裝在葉輪里,具有最佳的冷卻效果。無需V型帶、附加的張緊帶或其他設備。 2.電機使用一對密封的深溝球軸承,壽命長。高精度的球軸承可使振動降到最低,運行噪音低。 3.特殊的鼠籠轉子結構及一次壓鑄成型工藝,確保電機啟動平滑,轉速高。 4.選用高品質電磁材料及特殊的電磁結構設計,確保電機高效運行,並且更加節能。 5.在電機繞組端裝有高靈敏度熱保護器,確保電機安全可靠的運行。 內轉子電機: 內轉子一般極數少,轉速高,轉矩小;外轉子一般極數多,轉速低,轉矩大。 在轉子重量相同情況下,內部轉的沒有外面轉的轉動慣量大,所以裡面轉的kv高,力矩低;外轉轉動慣量大,從而提高了在不穩定負載下電動機的效率和輸出功率。 內轉電機的扭力小,轉速高,一般用交通工具模型(如車模、船模),而外轉子的電機散熱較好。
內轉子電機和外轉子電機的區別 通俗一點來說,兩者的區別就是裡面轉與外面轉的區別。 內轉子電機是轉子電機主軸一起轉,電機機座固定,用外殼做定子,內部和主軸做轉子。 外轉子電機是轉子隨著電機外殼一起旋轉,電機主軸固定,外殼做轉子,內部和主軸做定子。 盤式電機: 又叫碟式電機,具有體積小、重量輕、效率高的特點,一般電機的轉子和定子是里外套著裝的,盤式電機為了薄,定子在平的基板上,轉子是蓋在定子上的,一般定子是線圈,轉子是永磁體或粘有永磁體的圓盤。 除了效率高和體積小外,盤式電機的獨特結構使得其還具有很多普通電機無法比擬的優點。比如線圈和定子間的間隙小,其相互感應也效應很小。無刷的結構使得盤式電機的應用更為靈活,包括要求電機大孔徑穿孔的情況都能使用。雙軸空氣間隙結構能夠使盤式電機產生自然的泵吸作用,可謂是盤式電機自帶的「內置冷卻裝置」。
盤式電機在我們的生活中的應用十分廣泛,絕大多數普通電機不適用或者難以滿足的場合都能見到盤式電機的身影。例如新型的電動 汽車 、混合動力 汽車 以及水下推進器等對發動機重量和體積要求較高的交通工具都會使用盤式電機作為驅動。 總結一下這三種電機: 1、外轉子電機扭矩大轉速低;
2、內轉子電機轉速高轉矩小;
3、盤式電機軸向尺寸小,散熱好,但功率受限制。 在應用方面,輪轂電機應用盤式電機較多;輪邊電機應用外轉子電機較多。
Ⅵ 混合動力汽車和純電動汽車的動力電池有何差異
混合動力汽車動力電池通常都是高壓電池,理論上講是差異不大。但在實際情況中,還是有很大的差異:1、通常微混車型由於純電驅動距離很短,所以多採用48V直流電池;2、即使都是高壓電池,由於採用的電池類型不同,連接方式不同,其總電壓和功率也不盡相同。基本上不具備可替換性。
Ⅶ 電動汽車分類有哪些電動汽車分幾種類型
近幾年,國內的新能源汽車市場發展十分火熱,幾乎各廠商都推出了新能源車型來搶占市場。而如果你有留意的話會發現,目前市場上絕大多數的新能源車型都是純電動或者混合動力的,這也讓很多人以為只有這兩種類型的汽車才是新能源車。那麼,電動汽車分類還有哪些呢?BEV——Battery Electrical Vehicle(純電動汽車)。為了方便好記,經常直接叫做EV。
EV車型的動力全部來源於電池,簡單來說就是只依靠動力電池和驅動電機來給車輛提供動力來供它行駛,它主要由底盤、車身、動力電池、驅動電機、電氣設備等輔助系統組成。
優點:零排放,無污染(除了不好的動力電池)、無雜訊,節能省錢。
缺點:續航里程達不到人們所期望的標准,相比同檔次的燃油車價格貴,充電時間長。
代表車型:特斯拉車系、蔚來ES8、比亞迪漢EV、威馬W6等。
HEV——Hybrid Electric Vehicle(油電混合動力汽車)
HEV車型的主要動力來源還是燃油,不過在原傳統汽車驅動系統上加裝一套電動驅動系統進行混合驅動,減少對燃油的需求。一般在起步階段都是靠電機驅動汽車,當速度上來之後,才會由發動機和電動機兩者協作共同驅動汽車,能夠有效降低車輛的平均油耗。同時,在制動或者下坡時,它帶有一套制動能量回饋系統,可以給蓄電池充電,以達到能量循環的目的。
優點:與傳統汽車相比,由於內燃機總是在最佳工況的時候工作,所以油耗非常低。而且電池組小使成本低於純電動汽車,兩套系統相輔相成,配合使用。
缺點:價格貴補貼少、不能掛綠牌、純電續航里程短、維護成本高(兩套系統)。
代表車型:卡羅拉雙擎、凱美瑞雙擎、雅閣銳·混動等。
PHEV——Plug-in hybrid electric vehicle(插電式混合動力汽車)
PHEV其實也是混合動力汽車的一種,之所以單獨拿出來說,是因為在國內它能夠享受很多補貼政策。它也擁有一台內燃機和一台發電機,主要動力來源是以內燃機為主、電動機輔助驅動來運轉,而且插電式混合動力汽車的電池容量相比油混的大,可以外部充電,所以它能在純電模式下進行行駛。
優點:節能環保污染小、可以單獨作為一台純電動汽車來用。與純電動汽車相比,它不會讓人有里程焦慮問題,因為它多了一套動力系統,可以使汽車動力更加充足,行駛里程更遠。
缺點:需要安裝充電樁。
代表車型:比亞迪唐DM、博瑞GE新能源、寶馬5系新能源等。
REEV——Extended Range Electric Vehicle(增程式電動車)
前面講到BEV純電動汽車是通過電池驅動電機進而驅動車輛,REEV車型也是如此。不同的是,REEV還擁有一套內燃機系統,在電池沒電時會啟動內燃機為電池充電,電池有電了之後會繼續驅動車輛。
優點:油耗非常低,由於發動機只負責充電,所以只需要一個小排量的發動機即可完成任務。續航有保障、可以享受免購置稅的政府補貼。
缺點:增程式電動汽車在高速路況下,油耗偏高。因為高速路況下,如果發動機直接驅動車輪,可以一直工作在最佳工作模式,而增程式插電混合動力多了一個轉換過程,轉換本身要消耗能量,造成油耗反而偏高。
代表車型:寶馬i3增程版、理想ONE、廣汽傳祺GA5增程版等。
Ⅷ 新能源汽車上所使用的動力電池有哪些類型
新能源汽車上所使用的動力電池種類繁多,外形差別較大,按其工作性質和使用特徵的不同,可分為一次電池,二次電池,儲備電池和燃料電池等,