网友提问:
电动汽车提高续航为什么这么困难?
网友回答:
漫步云端139902970
电动车续航里程主要的限制除了了驾驶人的驾驶习惯、驾驶环境等因素有关外,最主要的就是电池的容量问题。局限于当前电池的发展水平,要想续航里程达到上千公里,其电池的体积和重量必然非常大,占用了整车绝大部分的空间和重量,而体积和重量的增大必然影响整车的设计和电池自身重量带来的用电损耗,所以无论从设计上来说,还是经济角度来说在目前汽车电池的工艺制造水平下,必然要取一个最佳的经济和使用实效来说,这里面就有一个平衡点的问题,三百公里左右是当前电动汽车最佳的经济里程。
其次现在燃油车加满油的续航里程一般在五百到八百公里,很少有续航里程能到达一千公里以上的,电动汽车也没必要达到上千公里的续航里程,为什么呢?一是没必要,绝大多数车活动半径都不会太大,几百公里的续航里程足够用了;二是现在无论高速上还是城市里电动汽车充电桩虽然布局还不够完善,但是三五百公里内肯定能找到充电的地方,特别是随着国家对新能源汽车的推广普及,充电桩布局肯定会越来越完善,所以没有必要在牺牲美观和舒适性经济性的基础上发展需要那么长续航里程的电动汽车。
粗陋之见,仅供参考。
东君一梦
影响电动车续航里程的重要因素是电池容量和能耗。如此,电池越多,电池的容量就越大,这样就会造成价格会过高,比如一款国内的价格在20万左右的电动车,其电动池的成本就会在8万左右。
第二就涉及到可能性,如果电动车的续航超过1000公里,电池的使用寿命是两千次,这样,总里程就在200万公里左右,就是说当车主报废了,电池还是新的,这样就造成了资源浪费。
第三,如果车子越轻的话,电池的续航能力就越强,这样,就会造成车子质量的下降,存在安全隐患。
所以,如果电动车的续航在1000公里以上,就需要技术发展到更高的程度,所以电动汽车的发展之路任重而道远。
zsh涵
电动汽车的续航与电池容量密切相关,要想提高续航,就要提高电池容量。
首先,我们要知道“电池的容量=能量密度*电池体积”,所以想要提高电池容量,要不就是增加电池体积,要不就是提高电池能量密度。于是我们就能发现,哦!原来就是体积和密度决定了电池的容量呀!
增加电池的体积可以说是非常简单粗暴的一种增加电池容量的方式了,只要你的车能装得下,想做多大做多大。
事实是,车就这么大,能放多少你看着办吧!所以为了提高电池容量,我们能做的就是提高电池的能量密度,但是电池能量密度的提高非常困难,于是我们问题的答案就出来了:是电池密度难以提升限制了电池容量。
为什么电池能量密度难以提高?
首先我先解释一下电池能量密度是什么:电池能量密度(Energy density)是指单位体积的电池所储存的电量。
电池的能量密度基本由电池的正、负极决定的,但也不止是正、负极活性材料就足够的,还得有很多非活性物质,比如导电辅助剂、活性粉末之间的粘结剂、隔离膜、阴阳极的箔材、绝缘固定的胶纸、铝塑膜壳或者钢铝壳等等。
正极材料一般有镍氢,磷酸铁锂和三元材料等,一般在相同体积下,锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,所以相同的体积下锂离子电池所能储存的电量更多。
拿锂电池举例,虽然电能的载体是锂离子,但是一般在电池中,锂元素的占比非常少,约为1%,所以需要提高电池密度,提高电能载体的含量非常重要。在电池内部,如果锂离子含量有所增加,能量密度也会相应提升。
但是除了增加正极的活性物质含量不够,负极材料也需要配合正极材料的增加而增加,因为游离出来的锂离子需要负极活性物容纳,以储存能量,没有足够的负极活性物容纳锂离子的话,多余的锂离子会沉积在负极表面,出现不可逆的化学反应和电池容量衰减。
一般电池目前所使用的负极材料为石墨,石墨的比容量可以达到365Ah/kg,而正极材料相对要偏低,以目前比容量最高的三元材料为例,也仅为285Ah/kg。为了匹配电池正负极材料总容量,所以正极材料需要增加,但因此电池总重量也在增加,从而降低了电池密度。要提高电池密度,提高正极材料的比容量可以说是锂电池实现能量密度突破的关键。
除了在电池正负极做工作外,在非活性材料,例如导电辅助剂、活性粉末之间的粘结剂、隔离膜、阴阳极的箔材、绝缘固定的胶纸、铝塑膜壳或者钢铝壳等,这些材料占了电池大概40%左右的比重,对这些材料进行轻量化设计同样可以提升电池密度。
从上可知,提高电池密度只需要提高正极材料的比容量,并对一些非活性材料进行轻量化处理,但这话说起来容易,做起来真的很难。虽然相比十年前电池密度有所提升,但是相对于目前的工业规模的发展而言,显得还是太过缓慢了。
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