Επισκόπηση μπαταριών ηλεκτρικού ρεύματος οχημάτων νέας ενέργειας
Οι μπαταρίες ισχύος είναι η πηγή ενέργειας των ηλεκτρικών οχημάτων, οι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας και ο βασικός παράγοντας που περιορίζει την ανάπτυξη των ηλεκτρικών οχημάτων. Προκειμένου τα ηλεκτρικά οχήματα να ανταγωνιστούν τα οχήματα καυσίμου, το κλειδί είναι η ανάπτυξη μπαταριών ισχύος με υψηλή ειδική ενέργεια, υψηλή ειδική ισχύ, μεγάλη διάρκεια ζωής και χαμηλό κόστος.
(1) Κοινοί όροι και δείκτες απόδοσης των μπαταριών ισχύος ηλεκτρικών οχημάτων
Κατάσταση φόρτισης (SOC): Το ποσοστό της υπολειπόμενης χωρητικότητας της μπαταρίας στη συνολική χωρητικότητα.
Κατάσταση υγείας (SOH): Παρέχει πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση της υγείας της μπαταρίας.
Σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS): Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των παραμέτρων λειτουργίας της μπαταρίας ισχύος, διάγνωση σφαλμάτων, εκτίμηση SOC, εκτίμηση χιλιομέτρων, προστασία βραχυκυκλώματος, παρακολούθηση διαρροών, συναγερμός οθόνης, επιλογή τρόπου φόρτισης και εκφόρτισης, κ.λπ., για να διασφαλιστεί αποτελεσματική, αξιόπιστη και την ασφαλή λειτουργία των ηλεκτρικών οχημάτων.
Ειδική ενέργεια (Wh/kg): Η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που απελευθερώνεται από μια μονάδα μάζας υλικού ηλεκτροδίου, η οποία υποδεικνύει την αντοχή των ηλεκτρικών οχημάτων σε καθαρή ηλεκτρική λειτουργία.
Ειδική ισχύς (W/kg): Η ισχύς που μπορεί να παρέχει μια μονάδα μάζας μπαταρίας, η οποία χρησιμοποιείται για να κρίνει την απόδοση επιτάχυνσης και τη μέγιστη ταχύτητα των ηλεκτρικών οχημάτων και επηρεάζει άμεσα την απόδοση ισχύος των ηλεκτρικών οχημάτων.
Διάρκεια ζωής κύκλου: Ο αριθμός των φορών που μια μπαταρία φορτίζεται και αποφορτίζεται σε μια εβδομάδα, που είναι ένας σημαντικός δείκτης για τη μέτρηση της διάρκειας ζωής μιας μπαταρίας ισχύος. Όσο περισσότεροι κύκλοι, τόσο περισσότερο μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μπαταρία ισχύος. Ρυθμός αποφόρτισης μπαταρίας, δηλαδή ένα μέτρο της ταχύτητας εκφόρτισης.
Ρυθμός εκφόρτισης μπαταρίας C (πολλαπλός): Δείχνει τον ρυθμό αποφόρτισης της μπαταρίας, δηλαδή ένα μέτρο της ταχύτητας εκφόρτισης. Η αποφόρτιση ολόκληρης της χωρητικότητας της μπαταρίας σε 1 ώρα ονομάζεται εκφόρτιση 1C.
Βάθος εκφόρτισης (DOD): Αναφέρεται στην αναλογία της χωρητικότητας που αποφορτίζεται από την μπαταρία προς την ονομαστική χωρητικότητα της μπαταρίας.
(2) Απαιτήσεις απόδοσης για μπαταρίες ισχύος ηλεκτρικών οχημάτων
Ως συσκευή αποθήκευσης ενέργειας για οχήματα, οι μπαταρίες των ηλεκτρικών οχημάτων πρέπει να έχουν αρκετή ενέργεια για την κάλυψη ορισμένων κύκλων οδήγησης και χιλιομέτρων, και πρέπει επίσης να παρέχουν τη μέγιστη ισχύ που απαιτείται για την επίτευξη της καθορισμένης απόδοσης επιτάχυνσης του οχήματος. Με άλλα λόγια, οι μπαταρίες ισχύος πρέπει να έχουν καλή απόδοση φόρτισης και εκφόρτισης, υψηλή ειδική ισχύ και ειδική ενέργεια, χαμηλή τιμή και εύκολη χρήση και συντήρηση.
(3) Τύποι μπαταριών ισχύος για ηλεκτρικά οχήματα
Οι ακόλουθοι τρεις τύποι μπαταριών ισχύος χρησιμοποιούνται συνήθως σε ηλεκτρικά οχήματα:
Χημική μπαταρία: συσκευή που μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική. Δομικά χωρίζεται σε δύο κύριες κατηγορίες: μπαταρία αποθήκευσης και κυψέλη καυσίμου.
Φυσική μπαταρία: μια συσκευή που βασίζεται σε φυσικές αλλαγές για την παροχή και αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, όπως υπερπυκνωτές, μπαταρίες σφονδύλου και ηλιακά κύτταρα.
Βιομπαταρία: συσκευή που παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω βιοχημικών αντιδράσεων. Για παράδειγμα, οι μικροβιακές μπαταρίες χρησιμοποιούν την άνοδο της μπαταρίας για να αντικαταστήσουν τους φυσικούς δέκτες ηλεκτρονίων όπως το οξυγόνο ή τα νιτρικά άλατα και να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω της συνεχούς μεταφοράς ηλεκτρονίων.
