Вообще говоря, батареи можно разделить на три категории: химические батареи, физические батареи и биологические батареи. Среди них химические батареи и физические батареи уже применяются в серийных электромобилях, а биологические батареи рассматриваются как одно из важных направлений развития аккумуляторов для электромобилей в будущем.
一．Литиевые батареи
Литиевые аккумуляторы являются одним из наиболее часто используемых типов аккумуляторов в электромобилях. Хотя они существуют только с 1970 года, они быстро доминировали на рынке аккумуляторов для электромобилей благодаря своей высокой плотности энергии и длительному сроку службы. В настоящее время литиевые батареи, которыми оснащаются продаваемые электромобили, в основном включают литий-железо-фосфатные батареи и тройные литиевые батареи, причем эти два типа батарей имеют существенные различия в своих характеристиках.
(1) Литий-железо-фосфатный аккумулятор
По сравнению с ранними литий-манганатными батареями, литий-железо-фосфатные батареи не имеют существенной разницы в плотности энергии, которая составляет около 100-110Втч/кг. Однако его термическая стабильность является лучшей среди современных литиевых аккумуляторов для транспортных средств. Когда температура батареи достигает 500-600 градусов, внутренние химические компоненты начинают разлагаться, в то время как внутренние химические компоненты кобальт-литиевой батареи, которая также является разновидностью литиевой батареи, уже находятся в нестабильном состоянии при {{ 2}} степень . Другими словами, безопасность литий-железо-фосфатных батарей не имеет себе равных среди литиевых батарей. По этой причине в настоящее время он также стал одним из основных типов аккумуляторов для электромобилей.
(2) Тройная литиевая батарея
По сравнению с литий-железо-фосфатными батареями, тройная литиевая батарея, используемая в Tesla Model S, имеет гораздо более высокую плотность энергии, примерно 200 Втч/кг. Это означает, что тройная литиевая батарея того же веса имеет больший запас хода, чем литий-железо-фосфатная батарея. Однако очевидны и его недостатки. Когда внутренняя температура достигает 250-350 градусов, внутренние химические компоненты начинают разлагаться. Поэтому предъявляются чрезвычайно высокие требования к системе управления аккумулятором, в которой необходимо устанавливать отдельный предохранитель для каждого элемента аккумулятора. Кроме того, из-за небольшого объема каждого элемента количество аккумуляторных элементов, необходимых для одного автомобиля, очень велико.
2. Никель-металлогидридные аккумуляторы.
Никель-металлогидридные батареи — еще один распространенный тип аккумуляторов для электромобилей, помимо литиевых батарей, которые постепенно развивались с 1990-х годов. Многие гибридные автомобили, такие как Toyota Prius, используют этот тип аккумулятора в качестве компонента хранения энергии. Их плотность энергии мало чем отличается от плотности энергии обычных литиевых батарей, примерно 70-100 Втч/кг. Однако из-за напряжения одной ячейки всего 1,2 В, что составляет одну треть от напряжения литиевых батарей, объем аккумуляторной батареи больше, чем у литиевых батарей, когда требуемое напряжение одинаково.
Как и литиевые батареи, никель-металлогидридные батареи также требуют системы управления батареей, но они уделяют больше внимания управлению зарядкой и разрядкой батареи. Причина такой разницы в основном связана с «эффектом памяти» никель-металлогидридных аккумуляторов, то есть емкость аккумулятора снижается во время цикла зарядки и разрядки. Перезарядка или чрезмерная разрядка могут ускорить потерю емкости аккумулятора (эту характеристику литиевых аккумуляторов можно практически игнорировать). Таким образом, для производителей система управления никель-металлогидридными батареями будет активно избегать перезарядки и чрезмерной разрядки в настройках, например, искусственно контролируя диапазон зарядки и разрядки в пределах определенного процента от общей емкости, чтобы уменьшить скорость снижения емкости. .
