为什么汽车使用铅酸蓄电池,换用能量密度更高的锂电池不行吗?

葉丶唸


你知道新能源汽车的“核心三大件”是什么吗?如何选择?

对于一款纯电力或者部分工况下电力驱动的汽车,决定性能好坏的就是电池、电机以及电控这“三电”技术了。

驱动电池

驱动电池作为电动汽车的能量来源,性能高低直接决定了电动车的续航性能。

随着电池技术的发展,镍氢电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池这些新名词越来越多。

磷酸铁锂电池

以稳定性著称,被大面积运用在对安全性能要求更高的电动客车上。

三元锂电池

在能量密度方面更有优势,被对续航里程有刚需的乘用车领域更加青睐。

驱动电机

电机就好比传统燃油车的发动机,构造和结构就简单多了,定子、转子还有壳体就组成了。

作用:电池输出的电能转化为机械能,再将这股能量输出到传动机构就能驱动车辆了。所以电机的特性就决定了新能源汽车的动力性能。

就算拥有百年历史非常成熟的传统汽车内燃机也能分为柴油机、汽油机、涡轮增压机、自然吸气机等等。尚在探索阶段的新能源汽车使用的电机方案就更多了,比如直流电机、异步电机、永磁同步电机、感应电机等等。

永磁同步电机(目前最有竞争力的驱动电机之一)

优点:拥有高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性以及低震动噪声。

电控系统

指整车控制器,电动汽车的电控系统还要包括电机控制器以及电池管理系统等等。电控系统负责接收指令,然后调动各个部件执行操作命令。

与电池电机不同的是电控系统实体硬件并不多,除了ECU电子控制单元和CPU微处理器之外更多的是看不见摸不着的东西。

电控系统存在的意义除了传达指令,还有实时检测各个部件工作状态。

比如从电池管理系统那里知道电池电量、电池温度。

从电机那里知道输出的马力、扭矩。

按照油门踏板的开合力度结合时速确定电机需不需要继续加大马力输出,不同行驶工况下内燃机或是増程器的充电策略等等。



车备胎


实际上,可以使用锂电池,我自己的车就是磷酸铁锂电池,不过普通的锂电池需要进行安全设计才可以,普通锂电池在高温、过流、短路状态有起火的危险。

普通汽车电瓶起到的作用:

  • 为汽车起动机提供动力,发动汽车。
  • 熄火时维持存储器供电,防止发动机各项参数不丢失,为智能钥匙等提供响应。
  • 熄火时短暂供电,用于收音机、影响、点烟器等,不过不能长时间使用
  • 汽车行驶时,起到稳压、稳流的作用。
  • 汽车行驶时,当瞬间用电过大时,汽车电瓶会辅助供电。


锂电池和铅酸蓄电池相比,有以下优点

  • 体积小、重量轻,只有铅酸蓄电池的2/3,锂电池能量密度比高,比铅酸蓄电池高3-5倍。
  • 没有记忆效应,充放电效率高。
  • 寿命长,可重复充放电次数长,可以达到1000-2000次,而普通的铅酸蓄电池只有350次左右。

锂电池的缺点:
  • 价格高,大概是铅酸蓄电池的3倍左右。
  • 在低于零下20度时,锂电池充放电系数下降。
  • 一些锂电池在发生碰撞时会有起火的风险,不过,磷酸铁锂的安全性还是很高的。


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众口说车


给汽车换装能量密度更高的锂电池并没有实际意义。因为以现在的锂电池技术,要想做到和现在汽车上使用的启动型铅酸电池同样的性能,要么锂电池的价格要几倍于铅酸电池,要么重量与铅酸电池相差无几。从这方面看,锂电池的能量密度优势已经不存在。

汽车上的蓄电池起到启动发动机和稳定电网电压的作用。单就启动来说,发动机每次启动蓄电池都要瞬间释放100A左右的超大电流,在冬天冷启动时还要更大。现在很多有自动启停功能的车使用的AGM电池还要频繁经受大电流的启动折磨。发动机在运转时就会为蓄电池充电,不工作时就没有电流输出,这就导致了车上的蓄电池经受过充电和过放电的能力要很强,当然对于过充电是可以通过控制单元对发电机进行控制的。在汽车电路中,蓄电池又相当于一个容量超级大的电容器,会缓冲吸收电路中产生的电流电压高峰,保护电路中对电压敏感的控制单元。

现在的锂电池无论哪种类型,对深循环的充放电适应能力都远不如铅酸蓄电池。同时温度对锂电池的充放电能力也造成比铅酸电池更大的影响,这也是为什么很多电动汽车会对电池组进行夏季空调降温,冬季暖风加热的原因,就是为了稳定电池的性能。

另外很重要的一点就是安全。汽车难免碰撞,如果把铅酸电池换成锂电池,在碰撞中一旦伤及锂电池,导致正负极隔膜短路,电池发生燃烧或爆炸的可能性非常高。但从这一点看锂电池代替铅酸电池就不靠谱。

其实现在有一种充电宝形式的锂电池是作为应急启动电源使用的,满电状态可以启动10次左右,但也只是作为临时应急,不可能代替传统铅酸电池。

除锂电池外,目前可以真正代替铅酸电池的是一种叫卷绕电池的玩意。这是一种干电池,同样容量比铅酸电池重量更轻,更安全,但是价格比较呵呵。甚至有歪果仁测试用枪把电池打穿,仍然可以启动发动机。


懂车5哥


其实电瓶在汽车上早期主要作用只是提供启动供电,当车辆正常运转之后,电池就不在提供电能,此时的汽车各用电系统使用发电机输送的电能带动相关电气设备的运转。同时发电机会将多余电量输送到电池。

汽车使用铅酸电池有多方面的原因,首先,铅酸电池作为早期的汽车供电系统形成了先入为主的潜意识,二,铅酸电池有着锂电池无法媲美的瞬间爆发力,这作为启动系统首要考虑因素,三,铅酸电池相对于锂电池安全和稳定性能更好,由于汽车特殊性选择安全稳定性高的电池作为第一考虑因素。




随着电池技术的发展和环保意识提高,锂电池为代表的电动汽车超越了铅酸电池,这是科技发展和时代的产物,毕竟,大容积,低密度,寿命短的铅酸电池不易在汽车上安装,较大的体积严重影响了车辆内部空间设计,逐步被锂电池取代也就顺理成章了!


大咖侃车


换成锂电池可能不太合适,锂电池怕过充、过放、高温、如果不是动力锂电池,还怕大电流放电,锂电池还面临自然衰减的问题,就是即使不用,电池的不可逆容量也会逐渐的衰减。 那么我们来看看锂电池代替汽车启动电池都会面临哪些对锂电不利的因素:1、启动大电流放电,影响寿命;2、由于汽车发电机持续功率<火花塞点火功率,火花塞每次点火的能量多数来自电池,火花塞没点火的期间发电机给电池充电,所以车辆行驶中电池会维持在满电状态波动,电池在满电状态附近充放波动也非常影响寿命,参考家里的笔记本电脑电池,用没两年平时还基本插着插头但电池就这么坏了,就是这种情况,车载锂电池比笔记本的问题还严重;3、夏天高温,电池几乎处于满电状态,高温+满电的情况下,锂电池的自然衰减非常快。正常情况下锂电池在低温和40%容量下衰减最慢。 以上原因导致至少磷酸铁锂或钛酸锂之外的锂电池不适合作为燃油车的启动电池。


苹果苹果2


第一贵!第二就算换了锂电池,又怎么样?没必要换!(蓄电池,大电流也稳定,性能也稳定,充放耐操,价格也不贵)而(锂电池呢?要做到40A电流,就要多个18650电池并联,最后和蓄电池体积差不多,18650是单个最高密度的电池,如果还升高密度,电池内阻增大,放电电流变小,发热)


我有个养家的MM


不行。为什么,因为锂电池最致命的缺点是缺乏安全性,而这个安全性恰是铅酸电池的优点。铅酸电池优点是安全性好,技术成熟,生产成本低,在报废后可以回收再加工利用,不会造成二次污染,缺点是能量密度低。锂电池的特点是技术不成熟,生产成本高,安全性很差~容易自燃,使用几年后报废时不可回收再加工利用,形成后续严重污染,优点是能量密度高。


刘挚仙山上樵夫


用锂电池做汽车启动电池有两个致命的缺点:1价格太高,因为锂电池不光是电池,还需要bms监控,过充过放控制。这样下来一个锂电池的价钱铅蓄电池可以买好几个。我为什么不直接换呢,而且算下来无论时间上还是价格上都有优势。2锂电池不具备铅蓄电池的过充过放的能力。锂电池一过放就意外着报废。而铅蓄电池没有太大的问题,充起来接着用就好了。就算坏了换一个也不心疼。只要汽车上电气系统架构不变的话,锂电池是不适合作为启动和辅助电源的。


心飞翔的哈士奇


其实没多大问题,就是贵点,目前技术能做到的是,重量降低3/4,体积一半,如果能批量生产,成本可以进一步降低,但对于十几二十万的车,电池一项,可能使车的成本提高一到两千块,显然车厂更愿意使价格更有竞争力,等原厂电池报废时候,可以考虑直接用磷酸铁锂电池,市面上产品不多,但已经可以订做了。


清风徐来


电瓶只是一个储电池,只要能达到要求的启动电压和瞬间大电流,换超级电容都行。

举个例子,车的铅酸蓄电池亏电了无法启动,淘宝上买的汽车聚合物锂电池充电宝应急启动电源,夹在车电瓶的桩头上直接就启动了呗。

现在带启停功能车配的AGM电瓶就是改进过。


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