1 充电电池与汽油能量密度对比
汽油的能量密度:4.6x10的7次方焦耳/kg
淮北2手车
电动汽车电池能量密度的单位是wh/L或wh/kg,现今按200wh/kg做参照
1.1 数据对比
得利卡
一直以来,人们对车载能源能量密度存在认识误区,本文首次提出了有效能量密度和补能才是评价交通能源好坏的首要指标。
英伦sc3
1焦耳=1瓦x1秒
4.6x10的7次方焦耳=4.6x10的7次方瓦x1秒
=1.67x10的5次方wh
奔驰cls级很容易算出,汽油的能量密度是电池的167000/200=60倍。
汽油能量密度大约是12~17MJ/kg,锂离子电池是
0.46~0.72MJ/kg,而汽油机的效率通常在30%~70%,所以100kg的锂电池充满电的带电量大约只相当于3公斤汽油的发电量。
大家都知道,汽油燃烧是非常剧烈的化学反应,但是充电和放电是相对温和的过程。
理论上来讲,充电的过程是氧化还原反应,那就需要氧化剂和还原剂;
但是汽油燃烧的过程只需要还原剂-汽油,不需要携带氧化剂,为何?
因为氧化剂就是空气,随处可得,不需要携带。
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2 电池充电时间长的问题无法通过工艺手段解决
目前电动汽车百公里电耗在15-20度,按照15度计算,行使500公里需要75度电;
而燃油车行使500公里--其加油时间大概只需要5分钟。
燃油车是把燃料直接加注在容器(油箱)里;
而电动车则要把电能转化为化学能。
所以电动汽车能量补充效率低这个缺点永远无法弥补,原因是由基础科学原理决定的:纯电汽车无法通过改进材料和工艺来解决充电效率问题。
即使有一天,纯电汽车的能量补充效率赶上了燃油车,那么几分钟就充进去75度电,电源转换器、电缆等等的成本,恐怕远远高于油箱。
3电池的循环衰减和低温低效问题无法解决
不管充放电的过程进行得有多么完美,还原剂每次都不可能100%被还原,这也是电池存在寿命的原因:否则电池岂不是可以无限期反复使用?
国内油价预计有望大幅下调另外,低温导致的化学电池活性降低,一百多年来一直无法得到有效解决:低温不但导致放电效率大幅降低、同时导致充电更加困难:充不进去。
或许新材料和新工艺可以在一定程度上改善化学电池循环衰减和低温低效问题,但是无法彻底解决这个问题,只能延缓。
这是由化学电池的基础科学原理决定的。
除非化学电池来一场彻底的革命。