对比分析各类动力电池驱动的电动汽车
Ⅰ 新能源汽车用动力电池有哪些类型
新能源汽车用动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池、氢燃料电池。目前,锂电池无论在能量密度,寿命和环保性能上都具有很大的优势,是动力电池的首选。
(1)铅酸电池
纯电动汽车最早使用的是铅酸电池,铅及其氧化物制成作为电极材料,硫酸溶液作为电解液,这是现在大部分电瓶车的动力源,低成本是其最大的优势。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。
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新能源汽车最大的成本在电池、电机、电控“三大电”系统,而动力电池成本又是重中之重。从新能源汽车的成本构成来看,动力系统合计占比约50%,其中电池占到38%,电控和电机占比约12%。
目前主流的动力电池主要有两类:三元锂电池和磷酸铁锂电池。但目前市面上绝大多数新上市的电动汽车基本都采用三元锂电池,主要原因是三元锂电池的电池能量密度要远高于磷酸铁锂。
但从安全性和重复使用寿命两个角度而言,磷酸铁锂电池的性能都是要优于三元锂电池的。2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用车中,采用三元锂电池的车型有221款,而采用磷酸铁锂的仅有33款。
Ⅱ 现在新能源汽车使用哪一种动力电池驱动比较好
燃料电池电动汽车(FCEV):是以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能的。
混合动力汽车:是指采用传统燃料,同时配以电动机或发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。混合动力汽车按照燃料种类的不同,又可以分为汽油混合动力汽车和柴油混合动力汽车两种。目前在国内,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力为主,而国际上柴油混合动力车型的发展也比较快速。
氢能源动力汽车:就是以氢气为汽车燃料的汽车。氢能源动力汽车是一种能真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。不过,氢燃料电池成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说相对有点困难。
纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车):主要是采用电力驱动的汽车,目前,大部分车型是直接采用电机驱动的,有一部分车辆则把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,而其难点在于电力储存技术。
其他新能源汽车:包括压缩天然气、液化石油气、液化天然气和乙醇等作为燃料的汽车。目前,许多国家和地区在这方面的新能源汽车已经有了较大的推广,这也将成为未来世界汽车产业发展的趋势。
Ⅲ 电动汽车的类型有什么
新能源汽车中,电动汽车是其中最为大众所熟知的,今天给大家就新能源汽车中电动汽车的分类做个简单的介绍。
首先,电动汽车主要可以分为纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车以及燃料电池汽车四种。
其次,分别介绍一下。
一、纯电动汽车。
纯电动汽车指的是把车载电源作为动力,用电机驱动汽车车轮行驶,符合道路交通以及安全法规各项要求的汽车。因为纯电动汽车对环境的影响比传统汽车要小,所以很多人看好纯电动汽车的发展前景,但是现在纯电动汽车的制造技术水平尚不够成熟,有待提高。
纯电动汽车的特点是,汽车只有电动机,由可充电电池提供发动动力源头。
优点是,在电动汽车中,纯电动汽车的制造成本最低,而且没有排气污染,噪音也较小,汽车易于维修和保养。
缺点是,需要用充电桩充电,不够方便。这类汽车的电池生产更换过程有污染,电池组负重。
续航里程方面,纯电动汽车官方称其续航里程在130到160公里,最长有400多公里。
品牌车型有:晨风领航极地版6.63kW以及奔奔EV,还有逸动EV等。
二、增程式电动汽车。
增程式电动汽车是配有地面充电以及汽车供电功能的纯电驱动的电动汽车以及电动自行车,还有电动摩托车。这种汽车的动力系统包括整车控制系统以及动力驱动系统,还有辅助动力系统(APU)和动力电池系统。
特点是,这种汽车用发动机充电,只有电机驱动,内燃机不参与汽车行驶,负责给电动机电池充电。
优点是能够缓解在汽车电池没电之后的状况,比纯电动汽车实用性更强,续航里程更长。
缺点是电池生产以及更换过程中有污染,售价高于纯电动汽车。
续航里程上,最大的续航里程能达到320公里上下。
品牌车型有:宝马i3以及传祺GA5 PHEV等。
三、插电式混合动力汽车
这是一种新型混合动力电动汽车,和传统汽车的汽油动力以及电驱动结合的混合动力有差别,其驱动原理以及驱动单元和电动汽车一样,但是汽车上装备了一台发动机。
特点是发动机也能驱动,内燃机是其重要动力来源,是用汽车电动机辅助驱动的模式来运转。
优点是如果每天都能充电,能够有纯电动汽车一般的经济性。
缺点是,不及时充电,就要用普通发动机带动汽车,还需要额外负载沉重的电池以及汽车发电机。
续航里程在80公里上下,品牌车型有奔驰GLE级混合动力以及荣威eRX5等。
四、燃料电池汽车。
这种汽车的工作原理是,氢作为燃料在汽车搭载的燃料电池里,和大气中的氧气发生氧化还原化学反应,产生电能来带动汽车电动机运作,由汽车电动机带动汽车里的机械传动结构,继而带动汽车等行走机械结构运作,驱动电动汽车行驶。
特点是氢气受压通过铂催化剂,分解成两个氢离子以及两个电子,这些会驱动汽车电动机运作。
优点是自重轻,加注速度快,能够在长途旅行中使用。
缺点是制造成本较高,氢有爆炸风险,需要设立加氢站。
续航里程在400到500公里。
这类品牌车型有丰田Miral以及现代ix35氢燃料电池车等。
Ⅳ 目前各类动力电池汽车,最环保的汽车是那些
环保汽车种类可分为三大类:混合动力汽车、燃料电动汽车、纯电动汽车等。环保汽车是利用新兴的低排放零排放的科学技术,以消耗最少能源防止和减少环境污染和破坏的汽车。环保汽车的设计理念符合自然规律,合理地利用了自然资源,从而起到了保护环境的作用。汽车基本以汽油(柴油)为燃料。从环境保护、石油短缺。乃至经济利益等因素考虑,人们已不再依赖石油作为汽车的惟一燃料。而是借助子现代科学技术大力开发天然气、液化石油气,酒精、电力等替代燃料,并开发以这类燃料驱动的环保型汽车。
Ⅳ 新能源电动汽车驱动电机的分类、特点和优劣势分析
近年来,伴随着行业的发展,新能源 汽车 逐渐被广泛使用,各大厂商也推出了自家的明星产品。电机作为电动 汽车 最重要的部件之一,各大厂商纷纷选择各类电机运用在自家的产品上。而不同的电机到底有什么差别?又各自被运用到哪些车型上去了?
什么是电机? 所谓电机,就是将电能与机械能相互转换的一种电力元器件。 当电能被转换成机械能时,电机表现出电动机的工作特性;当机械能被转换成电能时,电机表现出发电机的工作特性。大部分电动 汽车 在刹车制动的状态下,机械能将被转化成电能,通过发电机来给电池回馈充电。 电动机的发展状态及分类 电动 汽车 经常采用的驱动电机有 直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类 。 直流电动机 最早应用于电动 汽车 的是直流电机,这种电机的特点是控制性能好、成本低。随着电子技术、机械制造技术和自动控制技术的发展,异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机表现出比直流电机更加优越的性能,这些类型的电机正在逐步取代直流电机。
优点:成本低、易控制、调速性能良好 缺点:结构复杂、转速低、体积大、维护频繁 特性: 在电动 汽车 发展早期,直流电机被作为驱动电机广泛应用,但是由于其结构复杂,导致它的瞬时过载能力和电机转速的提高受到限制,长时间工作会产生损耗,增加维护成本。
此外,电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热,会造成高频电磁干扰,影响整车其他电器性能。因此,目前电动 汽车 行业已经基本将直流电动机淘汰。 应用代表车型:早期部分车型 小结:基本上处于淘汰阶段,应用车型都是早期上市车型。 永磁同步电机
永磁式电动机根据定子绕组的电流波形的不同可分为两种类型,一种是无刷直流电机,它具有矩形脉冲波电流;另一种是永磁同步电机,它具有正弦波电流。
这两种电机在结构和工作原理上大体相同,转子都是永磁体,减少了励磁所带来的损耗,定子上安装有绕组通过交流电来产生转矩,所以冷却相对容易。由于这类电机不需要安装电刷和机械换向结构,工作时不会产生换向火花,运行安全可靠,维修方便,能量利用率较高。
永磁式电动机的控制系统相比于交流异步电机的控制系统来说更加简单。但是由于受到永磁材料本身的限制,在高温、震动和过流的条件下,转子的永磁体会产生退磁现象,所以在相对复杂的工作条件下,永磁式电机容易发生损坏,故这一块还有待继续发展改善。
而且永磁材料价格较高,因此整个电机及其控制系统成本较高,目前只有稀土资源丰富的中国比较倾向于使用永磁电机的电动 汽车 驱动方案。像日本、欧洲,要么是使用轻稀土的永磁材料做永磁电机,要么是直接改用无需稀土材料但对控制器设计要求更高的开关磁阻电机。
优点:效率高、结构简单、体积小、重量轻 缺点:成本较高、高温下磁性衰退
特性: 所谓永磁,是指在制造电机转子时加入永磁体,使电机的性能得到进一步提升。而所谓同步,则指的是转子的转速与定子绕组的电流频率始终保持一致。因此,通过控制电机的定子绕组输入电流频率,电动 汽车 的车速将最终被控制。 与其他类型的电机相比较,永磁同步电机最大优点就是具有较高的功率密度与转矩密度,说白了,就是相比于其他种类的电机,在相同质量与体积下,永磁同步电机能够为新能源 汽车 提供最大的动力输出与加速度。这也是在对空间与自重要求极高的新能源 汽车 行业,永磁同步电机成为首选的主要原因。 但是,它也有自身的缺点,转子上的永磁材料在高温、震动和过流的条件下,会产生磁性衰退的现象,使得电机容易发生损坏。
应用车型:比亚迪秦、比亚迪宋DM、宋EV300、北汽EV系列、腾势400、众泰E200、荣威ERX5等。 小结: 被广泛使用,成为主流电机,目前被各大新能源 汽车 品牌车型选用。 交流异步电机 交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。
交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高,质量约轻了二分之一左右。如果采用矢量控制的控制方式,可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势,交流异步机是目前大功率电动 汽车 上应用最广的电机。 但在高速运转的情况下电机的转子发热严重,工作时要保证电机冷却,同时异步电机的驱动、控制系统很复杂,电机本体的成本也偏高,另外运行时还需要变频器提供额外的无功功率来建立磁场,故相与永磁电机和开关磁阻电机相比,异步电机的效率和功率密度偏低,不是能效最优化的选择。 异步电动机应用的较多的地区是美国,这也被人为是和路况有关。在美国,高速公路已经具有一定的规模,除了大城市外, 汽车 一般以一定的高速持续行驶,所以能够让高速运转而且在高速时有较高效率的异步电动机得到广泛应用。 优点:结构简单、可靠性好、成本易控 缺点:效率低、调速性差
特性: 相比于永磁同步电机,异步电机的优点是成本低、工艺简单、运行可靠耐用、维修方便,而且能忍受大幅度的工作温度变化。 反之,温度大幅变化会损坏永磁同步电动机。尽管在重量和体积方面,异步电动机并不占优,但其转速范围广泛以及高达20000rpm左右的峰值转速,即使不匹配二级差速器也能够满足该级别车型高速巡航的转速需求,至于重量对续航里程的影响,高能量密度的电池能够“掩盖”电机重量的优势。
应用车型:特斯拉Model S、Modle X、江铃E200、江铃E100、江铃E160、众泰云100S、芝麻E30等。 小结:只是少量车型选用,但也不乏主流车型,从目前来看,该类电机不会成为趋势。 开关磁阻电机 开关磁阻电机作为一种新型电机,相比其他类型的驱动电机而言,它的结构最为简单,定、转子均为普通硅钢片叠压而成的双凸极结构,转子上没有绕组,定子装有简单的集中绕组,具有结构简单坚固、可靠性高、质量轻、成本低、效率高、温升低、易于维修等优点。
它具有直流调速系统可控性好的优良特性,同时适用于恶劣环境,适合作为电动 汽车 的驱动电机使用。业内人士预测,开关磁阻电机将成为电动 汽车 领域的一匹黑马。 特性: 但开关磁阻电机有转矩波动大、需要位置检测器、系统非线性特性,磁场为跳跃性旋转,控制系统复杂;对直流电源会产生很大的脉冲电流等缺点。另外开关磁阻电动机为双凸极结构,不可避免地存在转矩波动,噪声是开关磁阻电动机最主要的缺点。 但近年来的研究表明,采用合理的设计、制造和控制技术,开关磁阻电动机的噪声完全可以得到良好的抑制。像目前日本对开关磁阻电机的研究比较深入,日本电产的开关磁阻电机也广泛应用于电动 汽车 、家电等各类行业中。目前中国国内也渐渐有厂家关注这块电动 汽车 驱动电机的未来发展方向 优点:结构简单、体积小轻便、效率高、成本低 缺点:噪声振动大、输出扭矩脉动
应用代表车型:无 小结: 暂未被广泛应用,但未来有可能因为其优良特性,而成为主流电机。 作为电动 汽车 重要组成部件,不同电机的选用,会决定该电动车生产成本与使用情况。对于时下来讲,被广泛应用的尚属永磁同步电机,最主要的两点是可靠性好和成本易控。 -------------------华丽丽的分割线--------------------- 【番外知识储备篇】 外转子电机: 指外壳旋转、轴固定的电机。
特点: 1.外转子电机具有节省空间,设计紧凑且美观的特点。适合安装在叶轮里,具有最佳的冷却效果。无需V型带、附加的张紧带或其他设备。 2.电机使用一对密封的深沟球轴承,寿命长。高精度的球轴承可使振动降到最低,运行噪音低。 3.特殊的鼠笼转子结构及一次压铸成型工艺,确保电机启动平滑,转速高。 4.选用高品质电磁材料及特殊的电磁结构设计,确保电机高效运行,并且更加节能。 5.在电机绕组端装有高灵敏度热保护器,确保电机安全可靠的运行。 内转子电机: 内转子一般极数少,转速高,转矩小;外转子一般极数多,转速低,转矩大。 在转子重量相同情况下,内部转的没有外面转的转动惯量大,所以里面转的kv高,力矩低;外转转动惯量大,从而提高了在不稳定负载下电动机的效率和输出功率。 内转电机的扭力小,转速高,一般用交通工具模型(如车模、船模),而外转子的电机散热较好。
内转子电机和外转子电机的区别 通俗一点来说,两者的区别就是里面转与外面转的区别。 内转子电机是转子电机主轴一起转,电机机座固定,用外壳做定子,内部和主轴做转子。 外转子电机是转子随着电机外壳一起旋转,电机主轴固定,外壳做转子,内部和主轴做定子。 盘式电机: 又叫碟式电机,具有体积小、重量轻、效率高的特点,一般电机的转子和定子是里外套着装的,盘式电机为了薄,定子在平的基板上,转子是盖在定子上的,一般定子是线圈,转子是永磁体或粘有永磁体的圆盘。 除了效率高和体积小外,盘式电机的独特结构使得其还具有很多普通电机无法比拟的优点。比如线圈和定子间的间隙小,其相互感应也效应很小。无刷的结构使得盘式电机的应用更为灵活,包括要求电机大孔径穿孔的情况都能使用。双轴空气间隙结构能够使盘式电机产生自然的泵吸作用,可谓是盘式电机自带的“内置冷却装置”。
盘式电机在我们的生活中的应用十分广泛,绝大多数普通电机不适用或者难以满足的场合都能见到盘式电机的身影。例如新型的电动 汽车 、混合动力 汽车 以及水下推进器等对发动机重量和体积要求较高的交通工具都会使用盘式电机作为驱动。 总结一下这三种电机: 1、外转子电机扭矩大转速低;
2、内转子电机转速高转矩小;
3、盘式电机轴向尺寸小,散热好,但功率受限制。 在应用方面,轮毂电机应用盘式电机较多;轮边电机应用外转子电机较多。
Ⅵ 混合动力汽车和纯电动汽车的动力电池有何差异
混合动力汽车动力电池通常都是高压电池,理论上讲是差异不大。但在实际情况中,还是有很大的差异:1、通常微混车型由于纯电驱动距离很短,所以多采用48V直流电池;2、即使都是高压电池,由于采用的电池类型不同,连接方式不同,其总电压和功率也不尽相同。基本上不具备可替换性。
Ⅶ 电动汽车分类有哪些电动汽车分几种类型
近几年,国内的新能源汽车市场发展十分火热,几乎各厂商都推出了新能源车型来抢占市场。而如果你有留意的话会发现,目前市场上绝大多数的新能源车型都是纯电动或者混合动力的,这也让很多人以为只有这两种类型的汽车才是新能源车。那么,电动汽车分类还有哪些呢?BEV——Battery Electrical Vehicle(纯电动汽车)。为了方便好记,经常直接叫做EV。
EV车型的动力全部来源于电池,简单来说就是只依靠动力电池和驱动电机来给车辆提供动力来供它行驶,它主要由底盘、车身、动力电池、驱动电机、电气设备等辅助系统组成。
优点:零排放,无污染(除了不好的动力电池)、无噪声,节能省钱。
缺点:续航里程达不到人们所期望的标准,相比同档次的燃油车价格贵,充电时间长。
代表车型:特斯拉车系、蔚来ES8、比亚迪汉EV、威马W6等。
HEV——Hybrid Electric Vehicle(油电混合动力汽车)
HEV车型的主要动力来源还是燃油,不过在原传统汽车驱动系统上加装一套电动驱动系统进行混合驱动,减少对燃油的需求。一般在起步阶段都是靠电机驱动汽车,当速度上来之后,才会由发动机和电动机两者协作共同驱动汽车,能够有效降低车辆的平均油耗。同时,在制动或者下坡时,它带有一套制动能量回馈系统,可以给蓄电池充电,以达到能量循环的目的。
优点:与传统汽车相比,由于内燃机总是在最佳工况的时候工作,所以油耗非常低。而且电池组小使成本低于纯电动汽车,两套系统相辅相成,配合使用。
缺点:价格贵补贴少、不能挂绿牌、纯电续航里程短、维护成本高(两套系统)。
代表车型:卡罗拉双擎、凯美瑞双擎、雅阁锐·混动等。
PHEV——Plug-in hybrid electric vehicle(插电式混合动力汽车)
PHEV其实也是混合动力汽车的一种,之所以单独拿出来说,是因为在国内它能够享受很多补贴政策。它也拥有一台内燃机和一台发电机,主要动力来源是以内燃机为主、电动机辅助驱动来运转,而且插电式混合动力汽车的电池容量相比油混的大,可以外部充电,所以它能在纯电模式下进行行驶。
优点:节能环保污染小、可以单独作为一台纯电动汽车来用。与纯电动汽车相比,它不会让人有里程焦虑问题,因为它多了一套动力系统,可以使汽车动力更加充足,行驶里程更远。
缺点:需要安装充电桩。
代表车型:比亚迪唐DM、博瑞GE新能源、宝马5系新能源等。
REEV——Extended Range Electric Vehicle(增程式电动车)
前面讲到BEV纯电动汽车是通过电池驱动电机进而驱动车辆,REEV车型也是如此。不同的是,REEV还拥有一套内燃机系统,在电池没电时会启动内燃机为电池充电,电池有电了之后会继续驱动车辆。
优点:油耗非常低,由于发动机只负责充电,所以只需要一个小排量的发动机即可完成任务。续航有保障、可以享受免购置税的政府补贴。
缺点:增程式电动汽车在高速路况下,油耗偏高。因为高速路况下,如果发动机直接驱动车轮,可以一直工作在最佳工作模式,而增程式插电混合动力多了一个转换过程,转换本身要消耗能量,造成油耗反而偏高。
代表车型:宝马i3增程版、理想ONE、广汽传祺GA5增程版等。
Ⅷ 新能源汽车上所使用的动力电池有哪些类型
新能源汽车上所使用的动力电池种类繁多,外形差别较大,按其工作性质和使用特征的不同,可分为一次电池,二次电池,储备电池和燃料电池等,