科研与信息Scientific research and information
0 引言
当今社会,人们关注的恶性问题很多,如资源短缺、环境恶化等。电动车行业对于以上的问题也有所关注,与传统汽车工业相比,电动汽车的核心是发展电动汽车电池,而电动汽车电池是现代工业的关键突破点。其中对于电池的储电技术,长期以来都是电化学储能技术,这项技术制约了电动汽车充电和安全的发展,进而制约了电动汽车产业的整体进步。因此,电动汽车电池的技术应用和创新受到了国家科学院的广泛关注。经过努力,电动汽车的电池性能有了很大的提高。如锂电子电池应运而生,受到了广泛的推广和备受欢迎,电池的优化为未来电动汽车的发展提供了优越的条件。
1 电动汽车电池的发展
19世纪初第1辆电动汽车诞生,当时的技术还不是非常的成熟,所以发展的非常缓慢,以内燃机为动力的传统汽车仍然是市场的主导,直到20世纪初,出现了第二代电动汽车。当时,该车的主要动力由电动改为镍氢电池,与19世纪初的电动车相比,它的性能方面提升了将近两倍,并且他的充电时间并没有改变。同时日本本田公司也研制出了混合动力汽车,混合动力电动汽车(HEV)是一种根据实际情况利用电能进行改变的汽车。当时,市场上所能见到的电动汽车,它的电池都是镍氢电池,随着锂离子电池的生产和应用,因为它对于汽车安全性能方面是有帮助的,所以引起了大家的广泛关注,锂离子电池发展的几乎要取
代原来的电池的地位,成为了电动市场上非常具有挑战性的一个对手。随后,金融危机的爆发为电动汽车的发展带来了新一轮的契机和平台,因为国际油价的不稳定,大家更倾向于电动汽车的发展,电动汽车的核心就是电池,所以从铅酸电池到锂离子电池都是备受关注,也是当时颇有影响的[1]。
2 电动汽车电池的发展现状
2.1 锂钴电池
钴酸锂电池的发展最为成熟。这种电池综合性能强,电池容量大。但在全球存储中,钴酸锂的全球存储容量非常有限,极少的数量决定了它的价格是非常昂贵的,而且同时它也有一定的毒性,使用起来并没有十分安全,安全性能相对较差。一旦在行驶的过程中受到碰撞挤压,它会容易发生爆炸,造成危险,如果应用于一些比较昂贵的笔记本电脑等电子消费品和测试仪器,还是可以被接受的,但不适合用于电动汽车。
2.2 镍氢电池
在现代电动汽车工业中,应用最为广泛的是镍氢电池。由于采用了镍氢电池,其储能能力相对较高,对储存环境的影响相对较小。然而,NiMH电池主要产生树枝状晶的速度较快,导致电池寿命较短。科学家采用第3级充电的方法来解决这一问题,大部分氢氧化镍为正极,大部分合金由锰和镍组成,它们是
负的。在这种情况下,电池的储能是普通电池的三倍,而且储能功率也很大。因此,该技术具有高功率、高能量、高电压等优点。
2.3 铅酸蓄电池
经科学研究,得到了铅酸蓄电池的性能指标情况。详见表1所示。
表1 铅酸蓄电池的性能指标情况
能量比
能量体
积密度
功率比循环次数单体电压额定容量
3.7 V3h 2.4 锂离子电池
锂离子电池是市场上比较常见的一种电池,电池产生的比能量更高,重量更轻,携带方便,强度更大。电池单体电压可达3.7 V,通过研究发现,锂离子电池体积相对较小,寿命相对较长。与其他电池相比,
它的重量更轻。由于其自放电率高,不会产生记忆效应。这种锂离子电池电极组合多,单项性能指标值范围广,性能差异很大[2]。
3 电动汽车蓄电池的发展前景及发展趋势
3.1 铅酸蓄电池
铅酸蓄电池相比于其他电池,它的成本比较低,用于一些生产生活用的叉车上是比较常见的。用氢气生产的铅酸蓄电池循环次数较少。所以从实用性来看,它是没有任何优势的,可能未来它的发展会受到一定的限制。但另一方面,铅酸蓄电池的电池成本相对较低,可用于短距离电动汽车和轻型混合动力汽车。根据一些研究,美国已经开发出一些超级电池。这些超级电池是指铅酸电池和超级电容器的组合,可以发挥很大的作用。与市场上其他电池相
电动汽车电池的发展现状与趋势
李健,郑丽云
(浙江吉利汽车研究院(宁波)有限公司,宁波 315336)
摘要:随着经济的发展,环境问题日益严重。其中问题比较突出,对人类生活影响较大的就是空气污染,
取暖或者是工业生产所产生的燃烧煤炭的废气的,都会造成空气污染。由于过度开发资源,能源日趋紧张。在资源短缺的背景下,科学家们正在考虑开发新的清洁能源,水或者是风或者是太阳产生的能量,正在被科学家们努力的开发,在这个背景下,电动车因为它的环保优势备受关注,因为电动车的电池与传统的汽车烧油的产生的能量是不同的,如何用清洁能源取代污染较重的能源,是科学家关注的重点。文章科学合理地分析了电动汽车电池的发展现状和趋势,科学地预测了电动汽车电池的未来发展状况。
关键词:电动汽车;电池;发展现状;发展趋势
中图分类号:U461 文献标识码:A文章编号:2095-6487(2019)08-0064-02
作者简介:李健(1987-),男,研究方向:电动车汽车可靠性试验。
今日自动化·2019.8
6420~100240~1100400~1400 120~480
kg/m³
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比,美国研制的这些超级电池具有功率比高、寿命长、价格便宜等优点,在许多大国的市场上具有很强的竞争力。
3.2 镍氢电池
镍氢电池不仅容量大,而且绿环保。在充放电循环方面,可延长电池使用寿命,无记忆效应。凭借这些优点,它被广泛应用于各种新能源电池中。虽然镍氢电池具有高性能、大功率的特点,但其含有大量的金属钴和镍,使得镍氢电池的生产成本较高。近年来,镍、钴含量下降,导致镍氢电池生产成本大幅上升,这种电池随着它成本的增加,也逐渐的被市场所淘汰,但是他曾经在电动车汽车市场上所起到的作用是不容忽视的[3]。
3.3 锂离子电池
在当今的电池市场上,锂离子电池以它自身的优势超越了铅酸电池等其他电池,它的能量要远远高于其他电池。因此,在科学分析的基础上,锂离子电池可能从多个角度成为未来电池的主要领导者。锂是锂离子电池的重要元素,在我国这种元素资源非常的丰富,而且它大量的存在于海中,可以运用一些技术的开发手段,从海里提取这种元素共生产生活的需要。此外,最重要的是锂离子电池具有回收利用的能力,可以缓解原材料的短缺。我国包括电动汽车开发行业在内的众多行业大多使用锂离子电池,因此锂离子电池在未来的发展过程中具有最高的期望值。
3.4 超级电容器
一种以活性炭为主要原料的超级电容器,是比较新兴的储能装置,活性炭绿环保,它可以让电极之间充满电解质溶液,而且活性炭的比面积较大,使得这种容器它的容量就非常的大,电动汽车如果拥有于这种电容器的话,它的储存的能量是非常多的,可以供比较远距离的长途行驶。3.5 新电池技术
电瓶汽车在未来的电池发展中,新型电池如锂硫电池固态锂空气电池等,可能会取代传统的锂离子电池,占据更广阔的电池市场。此外,锂硫电池的组成由金属锂、有机物和元素硫组成。这种新型电池技术具有制造成本低、能量含量高、对环境要求低等优点。最后,固态锂空气电池仍在开发和实验中,但未来的固态锂空气电池是有希望的。
4 结束语
对于电动汽车来说,电池就是他赖以维持的动力,只有电池的存储能量足够,才能保证汽车的平稳安全的长途驾驶。这就需要科学研究和开发相应的电动汽车电池。电动汽车的电池,不仅要满足基本行驶周期和基本行驶里程。此外,还必须达到车辆规定的加速性能比,满足驾驶员的基本需求。在目前的市场上,许多电动车制造商都在寻性能强劲、但是却可以减少投入的电池。各大汽车厂商都会增加电动汽车的电池容量,通过增加电池功率来提高电动汽车的性能比,此外,电动汽车相关产业也在不断发展,电动汽车是未来整个汽车工业的主要发展趋势。因此,对电动汽车蓄电池的研究具有十分重要的意义。
参考文献
[1]任桂周,常思勤.一种电动汽车能量高效回馈制动方法[J].电
网技术,2011(1):164-169.
[2]崔俊博,张勇,王晶星.电动汽车用动力电池的研究[J].新技
术新工艺,2010(9):81-84.
[3]宋永华,阳岳希,胡泽春.电动汽车电池的现状及发展趋势[J].
电网技术,2011(4):1-7.
0 引言
传统的常规变电站一般是以一个间隔为一个保护测控的单元,采用分层分布式自动化系统,存在信息难以共享、设备不具备互操作性以及使用大量的二次电缆等弊端,变电站运行维护效率低,建设成本高。而智能变电站则使用智能化一次和二次设备,采用统一的IEC61850通信协议,在实现传统变电站基本功能的基础上,同时实现了支持电网的自动运行控制和调节、智能分析决策和协调互动等高级应用功能。智能变电站是智能电网建立和发展的重要基础。1 智能变电站系统概述
智能变电站使用智能化的一次设备和二次设备,与传统的变电站采用二次电缆硬接线方式不同,智能设备之间采用网络通信方式进行数据交互,以弱化一、二次设备的界限。如图1所示,智能变电站采用“三层两网”结构,分别指的是过程层、间隔层、站控层和过程层网络、站控层网络。智能变电站结构与传统变电站很大不同在于过程层。过程层即设备层,是指智能化一次设备及其智能组件,包括智能断路器、主变、电子式互感器、智能终端、合并单元等,并完成一次设备的电气量采集、监测、和控
浅谈智能变电站新兴技术
梁铸威
(广东电网有限责任公司江门供电局,江门 529000)
摘要:智能变电站新兴技术是建设和推行智能变电站的关键。文章首先简单介绍了智能变电站系统结构,然后详细阐述了智能变电站新技术包括了电子式互感器、网络技术、IEC61850通信规约、智能开关类设备、一体化五防系统等的应用,并与传统变电站技术进行比较分析。
关键词:智能变电站;互操作性;网络技术;IEC61850
中图分类号:TM63 文献标识码:A文章编号:2095-6487(2019)08-0065-02
2019.8·今日自动化65
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