電動汽車基礎培訓課件

新能源汽車主講人：尹力卉教授

第一頁，共三十三頁。第二章電動汽車基礎第二頁，共三十三頁。蓄電池是新能源汽車的心臟。在汽車上，蓄電池的主要作用是向用電設備供電。蓄電池必須要有足夠的電流和電壓才能保證用電設備的正常運轉和用電設備的穩(wěn)定工作。

2.3蓄電池第三頁，共三十三頁。在目前的電動汽車上，車載動力源一般都是各式各樣的蓄電池，利用周期性的充電來補充電能。

2.3蓄電池第四頁，共三十三頁。2.3.1電池的分類2.3蓄電池第五頁，共三十三頁。2.3.2電動汽車常用的蓄電池目前，在電動汽車上使用的蓄電池主要是鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池，如克萊斯勒采用鉛酸電池，豐田和本田電動汽車用鎳氫電池，日產(chǎn)電動汽車用鋰離子電池。2.3蓄電池第六頁，共三十三頁。1.鉛蓄電池蓄電池以“電”的漢語餅音“D”表示，閥控密封式鉛酸蓄電池以“M”表示，免維護鉛酸蓄電池以“W”表示。如6DM55，表示單體電池為6只、額定容量為55Ah的電動車輛用閥控密封式鉛酸。

2.3蓄電池第七頁，共三十三頁。AGM蓄電池由于現(xiàn)代車載網(wǎng)絡的能量消耗越來越大，因此對蓄電池容量的要求也越來越高。AGM蓄電池是所謂的閥門調節(jié)式鉛酸（VRLA）蓄電池，即吸收式玻璃纖維網(wǎng)墊（AGM）蓄電池。2.3蓄電池第八頁，共三十三頁。鉛酸蓄電池的不足：①比能量低，在電動汽車中所占的質量和體積較大，一次充電行

駛里程短；②使用壽命短，使用成本高；③鉛是重金屬，存在污染（鉛毒、酸霧、銻和砷、鎘）。④充電時間長；

2.3蓄電池第九頁，共三十三頁。2.鎳氫電池鎳氫電池具有高比能量、高功率、適合大電流放電、可循環(huán)充放電、無污染、耐過充過放、無記憶效應、使用溫度范圍寬、安全可靠等特點。，被譽為“綠色電源”。

2.3蓄電池第十頁，共三十三頁。鎳氫電池是90年代發(fā)展起來的一種新型電池。它的正極活性物質主要由鎳制成，負極活性物質主要由貯氫合金制成，是一種堿性蓄電池。

2.3蓄電池第十一頁，共三十三頁。目前鎳氫電池主要應用于混合電動車。2015年HEV（混合動力汽車）市場占56%，世界鎳氫電池主要由中國和日本企業(yè)生產(chǎn)，占全球產(chǎn)量的95%以上。全球鎳氫電池70%以上在中國生產(chǎn)，中國鎳氫電池企業(yè)主要包括超霸、豪鵬、比亞迪、環(huán)宇、科力遠、力可興、三普、迪生、三捷、量能、格瑞普等。

2.3蓄電池第十二頁，共三十三頁。大功率的鎳氫電池也使用在純電動汽車輛中，有的使用了特別的充放電程序，使電池充放電壽命可足夠車輛使用十年。

2.3蓄電池第十三頁，共三十三頁。安裝在純電動汽車上的高輸出鎳氫蓄電池具有高輸入輸出密度（每重量的輸出）和重量輕、壽命長等特點。無需利用外界電源進行充電，也無需定期交換。

2.3蓄電池第十四頁，共三十三頁。從目前車用電池的發(fā)展來看，鎳氫電池可能是電動汽車動力能源的首選電池，它已經(jīng)規(guī)模化生產(chǎn)，性能穩(wěn)定，其質量比、體積比功率、電池壽命和重復充放電次數(shù)方面均已達到USABC（美國先進電池聯(lián)合會）性能指標。從產(chǎn)品規(guī)?；?、生產(chǎn)程度和發(fā)展前景看，有可能成為電動汽車車用電池的潛在競爭者，其容量大、體積質量小的優(yōu)點正符合現(xiàn)代電動汽車的要求。

2.3蓄電池第十五頁，共三十三頁。3.鋰離子電池鋰離子電池具有工作電壓高、比能量高、充放電壽命長、無記憶效應、無污染、快速充電、自放電率低、工作溫度范圍寬、安全可靠和能夠制造成任意形狀等優(yōu)點。主要集中在大容量、長壽命和安全性三個方面。2.3蓄電池第十六頁，共三十三頁。鋰離子電池是1990年由日本索尼公司首先推向市場的新型高能蓄電池，是目前世界最新一代的充電電池。鋰離子電池是當今各國能量存儲技術研究的熱點。

2.3蓄電池第十七頁，共三十三頁。我國已成為僅次于日本的鋰離子電池生產(chǎn)大國，未來幾年會在材料、技術、工藝和裝備等方面取得突破性進展，“汽車級”的鋰離子電池將批量進入市場，服務于即將快速發(fā)展的電動車行業(yè)。發(fā)展電動汽車是降低汽車石油消耗和減少車輛尾氣排放的最佳途徑，正處在快速發(fā)展階段的鋰離子電池即將為電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做好準備。

2.3蓄電池第十八頁，共三十三頁。鋰離子電池也有一些不足，主要表現(xiàn)在：①成本高：主要是正極材料的價格高，但按單位瓦時的價格來計

算，已經(jīng)低于鎳氫電池，與鎳鎘電池持平，但高于鉛酸蓄電池；②必須有特殊的保護電路，以防止過充。

2.3蓄電池第十九頁，共三十三頁。4.超級電容器超級電容器從儲能機理上面分的話，超級電容器分為雙層電容器和贗電容器。是一種新型儲能裝置，它具有充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點。超級電容器用途廣泛。

2.3蓄電池第二十頁，共三十三頁。超級電容器又叫雙電層電容器、電化學電容器，黃金電容、法拉電容，通過極化電解質來儲能。它是一種電化學元件，但在其儲能的過程并不發(fā)生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數(shù)十萬次。

2.3蓄電池第二十一頁，共三十三頁。目前，轎車應用超級電容作為能量存儲單元的車型也很多，例如最新上市的2014款馬自達6（馬自達Atenza）就用超級電容作為能量存儲單元，可有效降低油耗。

2.3蓄電池第二十二頁，共三十三頁。5.飛輪電池飛輪電池是一種以動能方式儲能量的機械電池，包括電機/發(fā)電機、功率轉換、電子控制、飛輪、磁浮軸承和真空殼，具有高功率能量比、高功率、長壽命和環(huán)境適應性好。

2.3蓄電池第二十三頁，共三十三頁。6.磷酸鐵鋰電池磷酸亞鐵鋰為近年來新開發(fā)的鋰離子電池電極材料，人們習慣稱其為磷酸鐵鋰。作為正極活性物質使用，主要用于動力鋰離子電池，憑借其良好的性能，在電動汽車上具有較好的發(fā)展前景。

2.3蓄電池第二十四頁，共三十三頁。比亞迪已正式推出搭載其自主研發(fā)的磷酸鐵鋰動力電池的比亞迪F3DM雙模汽車。是目前國內唯一掌握車用磷酸鐵鋰電池組規(guī)?；a(chǎn)技術的企業(yè)，在世界上處于領先地位。

2.3蓄電池第二十五頁，共三十三頁。2.3.3蓄電池應用實例：1.豐田的prius使用大功率的鎳氫電池應用在油電混合動力車輛中，該車使用了特別的充放電程序，使電池充放電壽命可足夠車輛使用十年。2.3蓄電池第二十六頁，共三十三頁。2010年以后豐田prius使用大功率的鋰電池，應用在油電混合動力車輛中。

2.3蓄電池第二十七頁，共三十三頁。2.奧迪Q5混合動力汽車

采用鋰離子蓄電池來供電。

2.3蓄電池第二十八頁，共三十三頁。3.寶馬E72混合動力汽車采用鎳氫蓄電池，是混合動力驅動裝置最重要的組件之一，因為它決定了功率和可達里程。

2.3蓄電池第二十九頁，共三十三頁。4.寶馬F04混合動力汽車采用鋰離子蓄電池。

2.3蓄電池第三十頁，共三十三頁。5.比亞迪F3DM雙模汽車搭載其自主研發(fā)的磷酸鐵鋰動力電池，是目前國內唯一掌握車用磷酸鐵鋰電池組規(guī)?；a(chǎn)技術的企業(yè)，在世界上處于領先地位。

2.3蓄電池第三十一頁，共三十三頁。第三十二頁，共三十三頁。內容總結新能源汽車。如6DM55，表示單體電池為6只、額定容量為55Ah的電動車輛用閥控密封式鉛酸。由于現(xiàn)代車載網(wǎng)絡的能量消耗越來越大，因此對蓄電池容量的要求也越來越高。①比能量低，在電動汽車中所占的質量和體積較大，