动力电池是新能源汽车最为核心的部件之一。它不仅通过储能能力来影响新能源汽车的续驶里程,还通过造价成本决定车辆的使用寿命,甚至对车辆的安全性能和加速性能也产生深远的影响。可以说,动力电池的好坏,对新能源汽车的发展,具有极其重要的意义。
动力电池的基本功能是储能。在蓄电池市场中,除了耳熟能详的铅酸电池、锂离子电池之外,还有镍镉电池、镍氢电池等,其中镍氢电池被丰田、本田所看中,用于油电混合动力汽车储能,而新能源汽车则选择锂离子电池作为动力电池。
与镍铬电池相比,镍氢电池具有记忆效应低,环保性能好,使用寿命长等优势,存电量也比镍镉电池高30%左右。不过,镍氢电池的造价成本比镍镉电池要贵得多。
与锂离子电池相比,镍氢电池唯一的优势,就是价格相对便宜,但在性能方面,却远低于锂离子电池。
前面已经说过,动力电池对新能源汽车的续驶里程、造价成本、使用寿命、安全性能等都具有重要影响,尤其是作为新能源汽车技术水平主要体现的续驶里程,从根本上说就是由动力电池决定的。
新能源汽车复杂的用车环境以及对动力输出的高要求,决定了动力电池需要较高的电压平台。镍氢电池的电压只有1.2V,而锂离子电池的电压可达3.7-4.2V。锂离子电池的电压平台更高。
目前,锂离子电池在生命周期内的充电循环次数可达1000次以上(三元),磷酸铁更可达2000次以上。而镍氢电池的充电循环次数只有500次左右,使用寿命比锂离子电池要低得多。
由于锂离子生性活泼,所以充电速度较快。一根锂离子电池大约3小时就能充满,而镍氢电池的充电速度要慢得多。
在能量密度方面,锂离子电池更是占尽优势。目前,锂离子电池的能量密度可达300Wh/kg,而镍氢电池能量密度最高只有140Wh/kg。使用镍氢电池作为动力电池的话,新能源汽车续驶里程会很短。不过,能量密度较低的特性,使镍氢电池的安全性能比锂离子电池更好。
镍氢电池的自放电率比锂离子电池高得多,每月可达25%-35%,而锂离子电池只有2%-5%。
镍氢电池能量密度低,使用寿命短,具有记忆效应的特性,是新能源汽车动力电池将它排除在外的根本原因。而对储能要求不是很高的油电混合动力汽车,选择镍氢电池作为动力电池,根本原因在于造价成本。不过,随着锂离子电池造价成本逐年下降,本田油电混合动力汽车已经放弃使用镍氢电池了。目前,镍氢电池基本上使用在应急灯、遥控器、玩具等,对储能无特殊要求的领域,使用量也在逐年下降。
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