股票配资世界歡迎您的到来!

定制熱線: 400-678-3556

電池博客

为什麼冬天電动車電池用的快,冬季電动車續航縮減多少?

来源:寶鄂實业    2019-04-08 10:24    點擊量:
一、冬季電动車續航縮減多少?

–24%

百萬新車迎来冬季續航考验,低溫熱管理大有可为。

2018年全年全國完成新能源乘用車銷售100.8萬輛,同比增長89%;2019年1-2月完成銷售14.3萬輛,同比增長134%。但新能源車在冬季,尤其在高寒的東北地區電动汽車實際續航里程已经出現明顯下降,對用户使用造成了嚴重影響。以幾款典型新能源汽車为例,一些冬季道路試验顯示这些車型的平均續航里程下滑24%,測試包含的钴酸锂、三元锂與磷酸鐵锂均未出現明顯的抗低溫优勢。

由于去年夏季的40多起電池自燃事件,衆多廠商已開始重視高溫熱管理,而低溫熱管理潛力則仍有待開發,僅有少數廠家为電池配備了電加熱系統。冬季續航是整車廠商乘用體验的核心指标,電池的低溫性能則是電池廠商的核心競争力,我們認为每一次冬季低續航的陣痛都将促進廠商加速低溫熱管理的滲透,未来市場潛力巨大。

電池實验表明溫度越低,電池可用容量越低。以松下NCR18650A为例,在電池實验中-10℃下電池容量相比25℃将下降約20%,且平均電壓遠低于常溫下,電池對外做功能力明顯衰減。而以某磷酸鐵股票配资世界为例,-15℃下電池内阻是15℃下的4-5倍,表征電解液導電能力下降嚴重。

冬季車内加熱設備的使用加大續航損耗。

目前PTC加熱器是電动汽車暖風空調的主要熱源,相比于電熱絲加熱能量轉化效率已從70%上升至98%,但将高品位的電能直接轉化为低品位的熱能,能量浪费依然巨大。蔚来汽車为ES8配備了前5.5kw後3.7kw等2個PTC加熱器,即在始終開啟的狀态下僅暖風空調每小時将消耗近50公里續航,如果再考慮電池本身的劣化,355公里的續航隻能完成一半。

理論測算加熱功耗嚴重制約續航里程。以當前主流的300km配備35kwh電池的車型为例,可獲得加熱功耗與里程關系曲線,若要保證75%的續航保持率,車内平均加熱功耗需要控制于1-1.5kw。但電熱轉換效率最多为1,PTC加熱器的效率已非常接近,因此需要尋找例如熱泵空調等轉化效率突破電熱瓶頸的技術。

二、锂離子電池冬季電量減少的原因–低溫電化学反應不活躍

低溫下電化学反應不活躍是電池冬季續航降低的主要原因。锂離子電池是一種典型的“搖椅電池”,其充電時,锂離子從正極脫嵌穿越隔膜進入負極,使得負極呈富锂狀态,正極呈貧锂狀态,同時碳負極通過外電路獲得補償電荷,放電時則相反。環境溫度過低時,電解液黏度增大甚至部分凝固,使得锂離子脫嵌運动受阻,電導率降低,最終引起了容量減少。

低溫下使用股票配资世界易造成不可逆的容量損傷和潛在危險。锂離子的溶解性在低溫時會顯著降低,易析出沉積形成锂晶枝,生長到一定程度時有可能會刺穿隔膜造成電池短路,形成潛在安全風險。且此時電池負極动力学條件較差,固态電解質界面(SEI)厚度會增加,将不可逆地持續阻礙離子流动,造成有效容量衰減。

各類正極材料的抗低溫能力均不相同,NCM811電池相對抗凍。研究發現在-20℃下電池的容量保持率均有下降,總體上NCM與NCA材料抗低溫性能相似,NCM811比NCA稍高,但兩者均明顯优于磷酸鐵股票配资世界。當前國内的電池向NCM811發展的趨勢有助于減緩冬季低電量的現象,但仍需要低溫熱管理来讓電池工作在最佳範圍。

産品相關推薦