03.08 电动汽车主要能量来源是什么?

岳龙生


电动汽车的能源自然是电,电的来源是什么?问题的核心在于这点吧

电动汽车分为两大类型,第一类是纯电动汽车,第二类为增程式电动汽车。解析车辆能量的来源首先要排除增程式,因为这种动力系统比较特殊,适合的车型也比较小众,且只能作为过渡期内的过渡产品。本篇分两节解析两类车型。


第一节:增程式电动汽车的“电”“油”“氢”

增程式电动车首先是电动汽车,车辆的动力系统与储能系统均与普通电动车不无二致。运行的模式是由动力电池组为电动机供电,电流在电机内形成电磁场与永磁体互斥驱动转子运转,也就是输出转矩并转化为动力。原理非常简单,特点在于如何实现长续航。

此类车日常代步仍采用纯电模式,续航里程在100公里左右可满足短途通勤;长途驾驶则主要以增程式为主,所谓增程其本质是“增电”——行驶中发电。

  • 普及率最高的是燃油动力增程式商用汽车,以中大型客车(大巴)为主。电驱系统不发生任何变化,另增加一组内燃机与发电电机的组合。车辆行驶中内燃机只用以发电,电流源源不断输送至电池组,车辆仍以电力驱动。这种模式要比内燃机直驱的燃油车更节能,因为内燃机驱动车辆对排量(动力)有严格要求,而只用以发电则能有节油的小排量发动机恒功率运行。量产车中可参考L6000型中卡,该车燃油版内燃机排量超6L,而增程版的双缸内燃机只有1.2L,省油没有争议。

  • 普及率最低的是氢燃料增程式电动汽车,以小微型载客汽车为主。这类车有两个电池组,其一为常规的动力电池组,其二为用以发电的燃料电池堆。所谓燃料电池本质是一个组“化学发电器”,与内燃机增程系统的动态发电产生的结果相同,但是发电过程中的损耗太大。发电20kwh约需要消耗1升氢燃料,利用电解制造一升氢燃料需要消耗约60kwh的电,倍数级的损耗决定了这种愚蠢的系统不会普及,全球范围内氢燃料汽车保有量低到可以忽略不计。

综上所述,增程式电动汽车的能源有三种:电,油,氢,不过最终都会转化为电能驱动车辆行驶。这类车的出现主要是因动力电池的制造成本过高,导致量产车的续航里程不能满足各车型的需求;出于对成本控制的需求所以催生出这种混动增程车,但是电动汽车最终会摆脱这些增程器。原因为电池类型的丰富不断降低制造成本,未来还有可能普及无线有有线充电道路,利用道路可以实现电动汽车的无限续航。


第二节:电动汽车的电来自哪里?

很多人认为电动汽车并不环保,因为发电也会产生排放。这种思维方式的基础是只了解传统的火力发电,而且对火力发电的清洁程度一无所知。火力发电不否认是存在排放的,但是强制火电站装备的脱硫脱硝去粉尘蒸汽轮机已经做到了相对清洁(比汽车尾气排放影响小),火电站的每个“烟囱”上都会有PM2.5检测设备,设备的数据反馈直接到最高层,电厂是连拆修的权利都没有的,所以火电站并没有想象中的排放高,这点从火电站周边近年来飘散物的大幅降低即可印证。

重点-火力发电占比在逐年下降,目前火力发电的占比已经低于70%,剩余30%多则为清洁能源发电。比如风力发电、水力发电、光伏发电、核电站以及少量地热能与潮汐能发电,这些能源是从自然界直接获取,源源不断且用之不竭,同时发电过程中没有排放。所以这些发电方式是环保的,且电动汽车现有保有量的耗电量还远远不足新能源发电总量十分之一;这些车辆大多又是在夜间充电,对于调控恒定发电量的新能源峰谷电耗有很重要的意义,其次电动汽车还能推动新能源发电量的增长。

汽车的动力电池与传统燃油车使用的“电瓶”不是同一概念,电瓶用到异常放电就算报废了,铅酸电瓶还存在很严重的污染。而汽车使用的镍、钴、锰、锂、磷、铁等主要物质并不属于重金属,对于环境的影响远远低于铅;且这些电池在汽车使用之后还有二次利用的价值——在电力领域当做储能电池使用,使用周期平均30~50年。电动汽车的动力电池在溯源平台的管控下,电池会源源不断的送入电力领域,储能障碍不断被突破则可以加速新能源发电的增长,实现逐步取代传统火电站以实现最终的清洁电能。


总结:电动汽车的电最终会实现零排放,现阶段则为车辆终端零排放。增程式电动汽车以及普通的并联式插电混动汽车属于过渡类型,在电池技术成熟以及配套道路建设完备后,纯电动汽车会是最终形态。




天和Auto


电动汽车主要能量来源肯定是高压动力电池了,电池汽车与传统的燃油车的最大区别在与能量来源上,燃油车的能量来源是汽油,通过火花塞点火爆炸做功,排放的尾气通过发动机的反馈控制和排放处理,在排放到大气中。

随着汽车的逐渐增多,造成的环境污染和能源消耗越来越严重,随时代发展的零排放的电动汽车开始发展起来,可以说每个国家都在大力发展新能源汽车,我们国家对于新能源汽车的发展是“弯道超车”,是以重点发展纯电动汽车为研究方向,特别是在一些经济发展好的城市,电动车基本上满大街都可以发现。那么,下面我们就来分析下电动汽车的能量来源-高压动力电池。

电动汽车结构分析

电动汽车主要由电力驱动系统、机械传动系统、电池系统和充电系统等组成,其中电力驱动系统是整个电动汽车实现能量转换的核心,比如把电池的电能输出给电动机,机械传动装置是把传递来的电能以机械能的形式传递到驱动轮上。

我们以纯电动的汽车结构为例,如下图所示。在汽车行驶时,通过电池输出的电能在控制系统的计算下,通过控制器(变频器)控制电机的转动,电动机输出的转矩通过传动系统是车轮前进或者后退。

控制系统能根据汽车在各种路况下车速、油门踏板位置传感器的开度信号和加速度等情况来进行能量转换。电动机的逆变器不同,控制器也不同,控制器把动力电池的直流电转换为交流电,用于驱动交流电动机的运转。

电动车的动力电池分析

实际上现在市场上使用的动力电池主要分为两种:镍氢电池和磷酸铁锂电池。比如像丰田最省油的混合动力系统THS-II,运用的车型有丰田卡罗拉、雷克萨斯和普锐斯等,其他品牌的比如别克君威和本田的CRV等,国外的特斯拉纯电动车使用一种三元锂电池,或者称为钴酸锂电池。

  • 镍氢电池

现在混合动力汽车基本上都是使用镍氢电池的多,这个电池的正极是氢氧化镍,负极是金属氧化物,电解液是比例为30%的氢氧化钾。金属氧化物工作原理是利用水溶液里的氢离子移动产生电流,这时氢气会逐渐在负极上的消耗掉,工作原理如下图所示。

使用镍氢电池不存在重金属的污染问题,镍氢电池的电池比能量较高,可以超过70WH/kg,比功率是200W/kg,单体的额定电压是1.2V,通常由10个单体电池组成12V的电池组,也有的是由7个组成的7.4V电池组,比如像普锐斯,电容量是6.5AH,整体的电池电压是201.6V。

镍氢电池的充电和放电能力较强,在工作的过程中,正极释放氧气,负极释放出氢气,这两种气体很容易在电池内部结合成水,保存内部压力不变,基本上不需要调节电解液的密度。

  • 磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池的正极是磷酸铁锂结构,负极是石墨,中间隔板是聚乙烯,电池的中间上下两面装有有机的电解质,中间隔板在电池温度异常时可以阻断锂离子通过,可以防止电池内部电流短路。

在电池放电工作时,锂离子从石墨负极板上析出,通过中间的隔板到正极版,这样就产生了电流;在充电的过程中,锂离子在电动势的作用下从正极析出到达负极。

铁锂电池的电池单体电压是3.2V,最高可以达到3.6V,最大的沸点电压是2.0V。这种电池是由“18650”形状缠绕的结构,电池的直径是18mm,高度是65MM,最大容量是3100MAh。

磷酸铁锂电池无电池的记忆反应,也就是在汽车使用过程中,如果发现车辆所剩的电量无几,可以就近寻找附近的充电站进行充电,这是不会影响电池的性能的,不需要用完最后一点电再进行充电。而像镍氢电池就不同,如果是使用在插电式的混动车型上,是要求在第一次使用完电池电量后,然后再充满电的情况下使用,这是由于这两种电池具有不同的电池记忆效应决定的。

总结

电动汽车主要能量来源是动力电池,动力电池分为镍氢电池和磷酸铁锂电池两种,这两张分别适合用在混动动力车型和纯电动车型上。由于使用时间久了之后,原来的单体电池的性能会存在一定的差异,比如电压达不到原有的水平,续航里程达不到应有的里程等,所以在发现故障后一定要及时对电池进行检测。


小陈聊汽车


电动汽车分纯电动、混合动力、燃料电池等多种。混合动力又分为插电式、增程式等多种。

主要说一下目前国家政策下大力气补贴推广的纯电动汽车,它的能量来源是电池包,根据正极材料不同分为磷酸铁锂电池和三元锂电池,通过电控系统将电池储存的电能输送给电动机带动电机旋转驱动车轮。

不同级别大小重量配置的车型耗电量不太一样,正常A级纯电动轿车的百公里电耗在13-16kwh左右,如果续航400公里的话那就需要随车带42-48kwh的电量,电池包体积还是很大很重,为了降低重心普遍布置在车底前后轮之间。

电池电量耗尽的话可以通过直流快充和交流慢充进行补电进而补充续航。快充一般在半小时至一小时可以充到80%的电量,慢充也需要8小时以上才能充满。

整体上,电动汽车相比传统燃油车,通过电能的转移,提升能源利用效率、减少污染排放、降低石油消耗。如果是用的清洁能源产生的电能比如风力发电水力发电的话,带来的优势就更明显。如果是火力发电的话,可以将城市里数百万辆汽油车分散的污染源都集中转移到城外的火力发电厂。




Hydra888


纯电动汽车(包括超级电容车)采用的是动力电池包——不产生电,只能存储电。电能由外接电网输入,例如国家电网。

燃料电池电动汽车是通过氢气、甲醇等燃料发生化学反应产生电流,依靠此电流驱动电机运转。目前有部分日系车企、国内的潍柴等都在进行技术攻关。

太阳能电动汽车通过自带的太阳能电池板收集阳光,产生电流,推动电机运行。







我真的叫张扬


现在市场上新能源汽车普遍是纯电动汽车,它主要是以锂电池来提供电力,锂电池的好处就是快充时间性短,一般现在大部分的纯电动汽车的情况快充只要一小时左右就能充满,不过还是要突破这个科技才行,比如充十分钟就能充满,放电慢现在的科技水平续航里程在300到700公里这样,当然纯电动汽车比燃油汽车更加经济时肯定的。还有其它的一些新能源,目前还在研发中,有太阳能,核能,氢能,CNG LPG,风能等新能源汽车,随着社会的发展,科技的进步在未来我们一定可以体验到着些新能源汽车。



A微风


电动汽车能力当然是来自动力电池的电,否则车辆无法运行!

电动汽车通常有三电:动力电池、电机、电控

动力电池将电输出给电机,电机带动连接的后桥驱动车辆运行,控制器来控制整车性能。


中文車評論


您好:电动汽车的能量来源自然是电,但电从哪里来呢?不同类型的电动车,其产生电的结构也不同。我今天从以下三个方面简短阐述:

一 :纯电动汽车(包括超级电容车)采用的是动力电池包——不产生电,只能存储电。电能由外接电网输入,例如国家电网。

二:燃料电池电动汽车是通过氢气、甲醇等燃料发生化学反应产生电流,依靠此电流驱动电机运转。目前有部分日系车企、国内的潍柴等都在进行技术攻关。

三:太阳能电动汽车通过自带的太阳能电池板收集阳光,产生电流,推动电机运行。

以上就是电动汽车的主要能量来源,希望能够帮助到你。


杜金说车


目前市场上主要的还是锂电池;

不管是铅酸,铁锂,燃料电池,还是固态电池,都是增加容量,降低体积和成本,减少充电时间,延长使用寿命的过程,至于主要能源还是电力



CR嘟行


发电机和蓄电池。国内的电动汽车的技术不够完善,比亚迪的电动车比较靠近国外的技术


艾尔文说车


电动汽车主要能源来源于电的。由车子底盘电池装置给整车供电


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