Ventajas y desventajas de las baterías para vehículos de nueva energía

Conocimiento de vehículos de nueva energía

Debido a que el país promueve vigorosamente estrategias de desarrollo sostenible, muchos fabricantes de automóviles han lanzado vehículos de nueva energía uno tras otro. ¿Pero sabes qué está pasando con las baterías de los vehículos de nuevas energías? Las baterías de plomo-ácido son baterías de uso generalizado en la actualidad. Sus principales ventajas son el voltaje estable y el bajo precio; sus desventajas son la baja energía específica (es decir, la cantidad de electricidad almacenada por kilogramo de batería), la corta vida útil y el mantenimiento diario frecuente. Las baterías antiguas generalmente tienen una vida útil de aproximadamente 2 años y es necesario verificar periódicamente el nivel de electrolito y agregar agua destilada. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología, la vida útil de las baterías de plomo-ácido se ha vuelto más larga y el mantenimiento se ha vuelto más fácil. . Lo mismo ocurre con las baterías de plomo-ácido, que son voluminosas debido a su baja densidad energética. Además, debido a que su componente es electrolito de ácido sulfúrico, la contaminación ambiental después de su eliminación es relativamente grave.

La mayor desventaja es que su autonomía de conducción es relativamente baja, por lo que su aplicación en vehículos eléctricos puros no puede satisfacer las necesidades diarias de las personas. Desde el punto de vista actual, las baterías de plomo-ácido se utilizan principalmente en vehículos eléctricos de baja velocidad, especialmente scooters y bicicletas eléctricas para personas mayores. La batería de fosfato de hierro y litio es un tipo de batería de iones de litio. Su característica es que no contiene elementos de metales preciosos como el cobalto. Las materias primas utilizadas son fósforo y hierro. Estos elementos no solo son abundantes en recursos, sino que también son relativamente baratos. . La seguridad de la batería de fosfato de hierro y litio es insuperable entre las baterías de litio. Solo se descompone a 700 ℃ ~ 800 ℃, pero no será tan violenta como la reacción química del material de litio ternario, ni liberará moléculas de oxígeno. buena seguridad. Por ello, se ha convertido en una de las principales categorías de baterías de vehículos eléctricos.

Además, también son sus ventajas una alta eficiencia de carga y descarga y la nula contaminación del medio ambiente. Sin embargo, también tiene sus propias desventajas. Debido a la baja densidad de energía de la batería, su volumen es relativamente grande y su capacidad de conducción es relativamente baja, y su valor reciclable es muy alto; baja Además, debido a su pobre rendimiento a bajas temperaturas, las investigaciones muestran que si una batería con una capacidad de 3500 mAh se opera en un ambiente de -10 °C, después de menos de 100 ciclos de carga y descarga, la potencia disminuirá drásticamente a; 500 mAh y básicamente será desechado. La densidad de energía de la batería ternaria de litio utilizada en Tesla MODEL S es mayor que la de la batería de fosfato de hierro y litio, lo que significa que la batería de litio ternaria del mismo peso tiene una autonomía de conducción más larga que la batería de fosfato de hierro y litio.

Sin embargo, cuando la temperatura de la batería ternaria de litio es de 250-350 °C, sus componentes químicos internos comienzan a descomponerse, lo que impone mayores requisitos al sistema de gestión de la batería y el coste de la batería es también relativamente alto. En pocas palabras, los materiales ternarios de litio tienen más probabilidades de incendiarse que los materiales de fosfato de hierro y litio. Sin embargo, a medida que los consumidores tienen requisitos cada vez mayores en cuanto a autonomía de conducción, en los últimos años han atraído cada vez más la atención de las empresas de automóviles. Toman ciertas medidas técnicas y de diseño para evitar al máximo sus defectos.

Los fabricantes japoneses eligen baterías de manganato de litio porque su rendimiento general es relativamente equilibrado y no son tan radicales técnicamente como las baterías de litio ternarias.

Dado que no requiere el metal precioso cobalto, el costo es mucho menor y no hay restricciones de patentes. Esto suena como una continuación de la estrategia económica de electrificación de Japón. El manganato de litio es un material catódico de bajo costo, seguro y con buen rendimiento a bajas temperaturas. Sin embargo, el material en sí no es muy estable y se descompone fácilmente para producir gas. Por lo tanto, a menudo se mezcla con otros materiales para reducir el costo de la batería. núcleo, pero su ciclo de vida se descompone rápidamente, es propenso a abultarse, tiene un rendimiento deficiente a altas temperaturas y tiene una vida útil relativamente corta. Se utiliza principalmente para baterías grandes y medianas. En términos de energía, su nominal. El voltaje es de 3,7 V. Aunque su densidad de energía no es tan buena como la de la batería de litio ternaria, su otro rendimiento integral es bastante excelente.

El alto coste y la seguridad de las baterías de litio son los principales motivos por los que Toyota utiliza principalmente baterías de hidruro metálico de níquel en sus vehículos.

Las baterías de hidruro metálico de níquel se han desarrollado gradualmente desde la década de 1990. Muchos vehículos híbridos, como el Toyota Prius, utilizan este tipo de baterías como componentes de almacenamiento de energía. Su principal ventaja es que puede adaptarse a grandes descargas de corriente y es más adecuado para ocasiones que requieren mayores requisitos de salida de energía. Su densidad de energía es mayor, lo que aumenta la autonomía de crucero. La electricidad liberada por la batería de hidruro metálico de níquel es relativamente estable y la generación de calor es pequeña. Su principal desventaja es que tiene un "efecto memoria", es decir, la capacidad de la batería disminuirá durante el ciclo de carga y descarga, y la sobrecarga o descarga puede agravar la pérdida de capacidad de la batería. Por lo tanto, para los fabricantes, el sistema de control de la batería de hidruro metálico de níquel evitará activamente la carga y descarga excesiva en la configuración, como controlar artificialmente el intervalo de carga y descarga de la batería dentro de un cierto porcentaje de la capacidad total para reducir la tasa de desvanecimiento de la capacidad.