电动车 电池 建筑
从 400V 和 800V 系统到电池化学,从串并联连接到电池组结构——电动汽车电池的完整技术指南。
400V 与 800V 架构
电动汽车使用两种主要的高压系统架构。根据该目标电压规划电池的数量和排列。
- 典型电压范围350 – 450 伏
- 串联电池数(3.7V)~108 小时
- 串联电池数(3.2V LFP)~125 小时
- 最大限度。充电电流~250 A
- 最大限度。充电功率~150 千瓦
- 充电时间(10→80%)~25–35 天
- 电缆截面又厚又重
- 典型电压范围700 – 900 伏
- 串联电池数(3.7V)~216 小时
- 串联电池数(3.2V LFP)~250 小时
- 最大限度。充电电流~500 A
- 最大限度。充电功率~350 kW+
- 充电时间(10→80%)~18–22 天
- 电缆截面薄、轻
串联和并联
根据电池的连接方式,电压或容量会增加。真正的电池结合了两者。
串联
电池的正极 (+) 端子连接到下一个电池的负极 (-) 端子。电压相加,电流容量保持与单个电池相同。
并联
所有正极 (+) 端子连接在一起,所有负极 (−) 端子连接在一起。电压保持恒定,电流容量和总能量增加。
组合 (nS × mP)
真正的电动汽车电池同时使用两者。首先,形成并联组(P),然后将这些组串联(S)。表示法:“96S2P”= 96串联×2并联。
电池和电池组结构
锂离子电芯如何从电极生产开始成为完整的电池,又如何装入电池组?
缠绕技术。标准尺寸,高产量。 Tesla 4680 电池采用这种格式。轻松的热管理。
堆叠技术。轻薄,空间利用率高(>90%)。由于存在肿胀风险,需要机械支撑。
刚性金属外壳。机械强度高。比亚迪刀片电池采用这种格式——直接用作模块(CTP)。
LFP · NMC · NCA · LMO
正极材料直接决定电池的电压、能量密度、安全性和寿命。
En güvenli ve en uzun ömürlü kimya。 Termal kaçışriski yok。 Enerji yoğunluğu düşük ama maliyet avantajı büyük。 Tesla Standart Menzil 模型与 BYD 版本相同。
En yaygın kullanılan kimya。尼克尔,漫画和科巴尔特或拉尼德格伊什蒂里勒克/enerji dengesi ayarlanabilir。 NMC811(yüksek Ni)优质阿拉拉达,NMC532 达哈乌伊贡菲亚特勒拉达库拉尼勒尔。
Enerji yoğunluğu en yüksek kimya。 Tesla Model S/X 是松下旗下的一款车型。 Alüminyum katkısı sıl kararlılık sağlar fakat kobalt içeriği maliyeti artırır。
尖晶石 yapısı sayesinde iyi güç çıkışı sağlar。 Mangan ucuz ve bol bulunur。游戏中的漫画内容非常丰富。 Genellikle NMC ile karıştırılır。
| 化学 | 电压 | 能源 | 安全 | 生活 | 用法 |
|---|---|---|---|---|---|
| 职业足球联赛 | 3.2V | 5000+ döngü | 广泛的细分市场 | ||
| NMC | 3.7V | 1000–2000 | 高级/中级 | ||
| NCA | 3.65V | 500–1500 | 高性能。 | ||
| 改性活生物体 | 3.8V | 300–700 | 混合/老年 |
固态电池
下一代电池技术通过用固体导体取代液体电解质来实现更高的能量密度、更好的安全性和更长的使用寿命。
化学稳定性高,耐空气、耐潮湿。离子电导率低于其他离子电导率。丰田和 QuantumScape 致力于这一领域。
最高的离子电导率——可与液体电解质相媲美。三星 SDI 和 Solid Power 更喜欢这种化学反应。与湿气发生反应会引起问题。
灵活、重量轻且相对易于制造。工作温度高于 60–80°C;室温下电导率下降。 Bolloré Blue Car 就是基于这项技术。
电池 → 模块 → 封装
每个电动汽车电池都按三级层次结构组织。每个级别处理自己的机械、电气和热任务。
— 容量:3–300 Ah
— 由 BMS 监控的装置
— 3 种格式:圆柱形、袋形、棱形
— 电压:~40–100V
— 可更换服务单元
— CTP 技术跳过模块
— 能量:40–200 kWh
— BMS 监控所有电池
— IP67/IP68 防水
在比亚迪Blade和CATL首创的这项技术中,模块层被取消了。电池成为电池组的结构元素。电池组体积利用率提高 15-20%,能量密度提高,重量减轻。更少的零件=更少的故障点。