電動汽車電池是如何工作的?
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鋰離子電池可為任何類型的電動汽車供電。 從一開始,它就將自己確立為電動汽車市場的參考技術。 這個怎麼運作? EDF 網絡的 IZI 專家將為您提供有關電動汽車電池的操作、特性、優缺點的最新信息。
總結
電動汽車電池是如何工作的?
如果機車使用汽油或柴油作為能源,則這不適用於電動汽車。 它們配備了具有不同自主性的電池,必須在充電站充電。
任何電動汽車實際上都配備了幾種電池:
- 附加電池;
- 和牽引電池。
它們的作用是什麼以及它們如何工作?
附加電池
與熱成像儀一樣,電動汽車也有一個額外的電池。 該 12V 電池用於為汽車配件供電。
這種電池可確保各種電氣設備的正確運行,例如:
- 電動窗;
- 收音機;
- 電動汽車的各種傳感器。
因此,電動汽車的輔助電池的故障會導致某些故障。
牽引電池
電動汽車的核心部件牽引電池起著至關重要的作用。 事實上,它將充電的能量儲存在充電站中,並在行駛時為電動機提供動力。
牽引電池的操作非常複雜,因此該元件是電動汽車中最昂貴的部件之一。 這一成本目前也阻礙了全球電動汽車的發展。 一些經銷商在購買電動汽車時會提供牽引電池租賃協議。
鋰離子電池是迄今為止電動汽車中使用最廣泛的電池類型。 由於其耐用性、性能和安全水平,它確實是大多數製造商的參考技術。
但是,電動汽車有不同類型的電池:
- 鎳鎘電池;
- 鎳氫電池;
- 鋰電池;
- 鋰離子電池。
不同電池對電動汽車的好處匯總表
不同類型的電池 | 優點 |
鎘鎳 | 輕巧的電池,具有出色的使用壽命。 |
鎳金屬氫化物 | 輕質電池,低污染,高儲能。 |
鋰 | 充放電穩定。 高額定電壓。 顯著的質量和體積能量密度。 |
鋰離子 | 高比能和體積能。 |
電動車各種電池的缺點匯總表
不同類型的電池 | 限制 |
鎘鎳 | 由於鎘的毒性水平非常高,因此不再使用這種材料。 |
鎳金屬氫化物 | 材料很貴。 冷卻系統需要補償與負載成比例的溫升。 |
鋰 | 鋰回收尚未完全掌握。 應該有自動化的電源管理。 |
鋰離子 | 可燃性問題。 |
電池性能
電動機的功率以千瓦 (kW) 表示。 另一方面,千瓦時 (kWh) 衡量電動汽車電池可以提供的能量。
熱力發動機的功率(以馬力表示)可以與電動機的功率進行比較,以千瓦表示。
但是,如果您想投資具有最長電池壽命的電動汽車,則需要轉向千瓦時計量。
電池壽命
根據您電動汽車的型號,其續航里程平均為 100 至 500 公里。 事實上,低電池電量足以滿足日常使用電動汽車接送孩子上學或在附近工作的需求。 這種運輸方式更便宜。
除了入門級或中端機型,還有價格更高的高端機型。 這些汽車的價格很大程度上受電池性能的影響。
但是,根據您的駕駛風格、道路類型、天氣條件等,這種類型的電動汽車最多可以行駛 500 公里。
為了在長途旅行中保持電池的自主性,EDF網絡的IZI專家特別建議您選擇靈活的駕駛並避免過快的加速。
電池充電時間
IZI by EDF 網絡的專業人士將特別關注 為電動汽車安裝充電站 ... 通過以下方式發現適用於您的電動汽車的所有現有電池充電解決方案:
- 家用插座 220 V;
- Wallbox 快充插座;
- 還有一個快速充電站。
家用插座 220 V
在家裡,您可以安裝一個 220 V 的家用電源插座。充電時間為 10 到 13 小時。 然後您可以在夜間為您的汽車充電以全天使用它。
Wallbox 快充插座
如果選擇快充插座,也叫Wallbox,充電時間會縮短:
- 在 4A 版中為 32 小時;
- 在 8A 版本中為 10 或 16 小時。
快速充電站
在公寓停車場或超市和商業停車場,您也可以在快速充電站為您的汽車充電。 這種設備的成本當然是最高的。
但是,電池充電時間非常快:需要 30 分鐘。
電動汽車電池充電設備價格匯總表
電池充電設備類型 | 價格(不含安裝) |
快充接頭 | 約600歐元 |
快速充電站 | 約 900 歐元 |
鋰離子電池是如何工作的?
這種電池的工作原理很複雜。 電子在電池內部循環,在兩個電極之間產生電位差。 一個電極為負極,另一個為正極。 它們浸入電解質中:一種離子導電液體。
放電階段
當電池為車輛供電時,負極會釋放儲存的電子。 然後它們通過外部電路連接到正極。 這是放電階段。
充電階段
當電池在充電站或兼容的加強型電源插座中充電時,會出現相反的效果。 因此,充電器傳輸的能量將正極中存在的電子轉移到負極。
BMS電池:定義和操作
BMS(電池管理系統)軟件控制構成牽引電池的模塊和元件。 該管理系統監控電池並優化電池壽命。
當電池出現故障時,BMS 也會發生同樣的情況。 但是,一些 EV 製造商提供 BMS 重新編程服務。 因此,軟復位可以考慮時間 T 時的電池狀態。
電動汽車電池的可靠性如何?
鋰離子電池以其可靠性而聞名。 但是,請注意,特別是充電模式可能會影響其耐用性。 此外,在所有情況下,電池壽命和性能都會隨著時間的推移而降低。
當電動汽車發生故障時,很少有電池出故障的。 事實上,在冬天,您很快就會意識到,與內燃機車不同,儘管寒冷,您的電動汽車也可以毫無問題地啟動。
為什麼鋰離子電池會隨著時間的推移而老化?
當電動汽車行駛數公里時,電池的性能會慢慢下降。 那麼有兩個因素是可見的:
- 減少電池壽命;
- 電池充電時間更長。
電動汽車電池的老化速度有多快?
多種因素會影響電池的老化速度:
- 電動汽車的存放條件(車庫、街道等);
- 駕駛方式(電動車,綠色駕駛更佳);
- 快速充電站的充電頻率;
- 您最常開車的地區的天氣狀況。
如何優化電動汽車的電池壽命?
通過綜合考慮上述因素,可以優化牽引電池的使用壽命。 任何時候,製造商或可信賴的第三方都可以診斷和測量電池的 SOH(健康狀態)。 該測量用於評估電池的狀況。
SOH 將測試時的最大電池容量與新電池時的最大電池容量進行比較。
處置:電動汽車電池的第二次生命
在電動汽車領域 鋰離子電池處理問題 電動汽車仍然是一個主要問題。 事實上,如果電動車比內燃機車更清潔(碳氫化合物生產問題),因為它使用可再生能源,電力、鋰回收和再循環就是一個問題。
環境問題
一輛電動汽車的電池可能含有數公斤的鋰。 使用其他材料,例如鈷和錳。 這三種不同類型的金屬被開采和加工用於電池結構。
鋰
用於開發電動汽車電池的鋰資源有三分之二來自南美洲的鹽漠(玻利維亞、智利和阿根廷)。
鋰的提取和加工需要大量的水,導致:
- 使地下水和河流乾涸;
- 土壤污染;
- 以及環境破壞,例如當地人口中毒和嚴重疾病的增加。
鈷
世界上一半以上的鈷產量來自剛果礦山。 後者在以下方面尤為突出:
- 採礦安全條件;
- 剝削兒童開採鈷。
回收部門的延誤:解釋
如果鋰離子電池自 1991 年以來就在消費電子領域銷售,那麼這種材料的回收渠道則要晚得多。
如果最初沒有回收鋰,那麼這主要是由於:
- 關於它的巨大可用性;
- 提取成本低;
- 回收率仍然相當低。
然而,隨著電動汽車的興起,供應需求快速變化,因此需要有效的再循環渠道。 如今,平均有 65% 的鋰電池被回收利用。
鋰回收解決方案
如今,與內燃機車相比,幾乎沒有過時的電動汽車。 這使得幾乎完全拆卸車輛和使用過的電池組件成為可能。
因此,可以收集和回收鋰以及鋁、鈷和銅。
未損壞的電池遵循不同的電路。 事實上,僅僅因為它們有時不再產生足夠的功率來為駕駛員提供適當的性能和範圍,這並不意味著它們不再工作。 因此,他們獲得了第二次生命。 然後將它們用於固定用途:
- 用於在建築物中儲存可再生能源(太陽能、風能等);
- 用於為快速充電站供電。
電力部門尚未創新以尋找這些材料的替代品或以其他方式獲得它們。
安裝電動汽車充電站