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镍电动汽车

发布时间:2022-07-31 05:15:06

1、镍氢电池在电动汽车领域的应用情况如何?

镍氢电池技术成熟,在今后较长的时期内仍将是电动汽车的主流动力。
作为替代镍氢动力电池专的锂动属力电池虽然技术日趋成熟,也不可能完全取代镍氢电池,况且,锂动力电池也还有自身缺陷。
锂电池似乎各方面性能都好,而且为越来越多车企采用,锂电力电池生产也是如火如荼,但在实际生活中,它的销售与使用受到限制,反而是镍氢电池作动力的电动汽车畅通无阻。

2、纯电动车将普遍遭遇电池原料涨价 整车或需要涨价近万元

易车讯 据《央视财经》报道,印尼一直是最大的镍出口国,从去年开始严格限制镍的出口,今年年初镍价一路走高。高盛的分析称,如果镍价触及每吨5万美元的历史高位,每辆电动汽车的价格可能会上涨多达1500美元(约合人民币9800元)。

镍是三元锂电池的正极材料,镍的比例越高,电池能量密度就越高,续航里程就越好。出于成本方面的考虑,越来越多的车企近期开始青睐于磷酸铁锂电池。相对于三元锂电池,磷酸铁锂电池成本低、结构稳定、安全性高、充放电循环寿命长,但同时能量密度和充放电效率存在劣势。

 另外,三元锂电池和磷酸铁锂电池经过多年发展,技术已经趋近成熟。电池化学性能本身的瓶颈很难克服。

不论是三元锂还是磷酸铁锂,指代的都是正极材料,而负极材料都是碳。为进一步提升电池性能,有不少厂商现在都试图在负极材料上试用硅替代碳。硅的主要优势在于能量密度是碳的3倍,用硅替代碳就意味着电池可能储存更多能量,提升能量密度。但最大的问题就是它会膨胀,最高到300%。

从几年前,特斯拉就已经在石墨负极中掺杂硅材料,大众集团近期也介绍了发展硅负极电池的重视。智己汽车今年发布的新车首次采用了“掺硅补锂技术”。广汽集团1月透露搭载硅负极电池技术的车型已按计划进入实车测试阶段。

而除了在电极上下功夫,围绕电解质的创新也一直备受关注。使用了全固态电解质后,锂离子电池的适用材料体系也会发生改变。其中核心的一点就是可以不必使用嵌锂的石墨负极,而是直接使用金属锂来做负极,这样可以明显减轻负极材料的用量,使得整个电池的能量密度有明显提高。

目前,国内外多家车企都在布局固态电池技术。丰田表示,公司计划在今年推出全球第一台搭载固态电池的原型车,2025年前实现固态电池汽车量产。此外,从2012年开始,大众汽车就与固态电池初创企业量子景观开展合作。近日,量子景观宣布已取得关键技术突破,今年下半年将开始在美国加州建立一个试生产线,产能可达每年10万颗电芯。蔚来表示,旗下首款半固态电池量产车将在明年推出。 

3、model3需要多少镍

60公斤的。
有些三元锂电池的正极是使用镍,钴,锰制造的,有些三元锂电池的正极是使用镍,钴,铝制造的,特斯拉model3是一辆中型纯电动汽车,特斯拉车动力电池需镍60公斤。

4、有人知道电动汽车用的是什么电池吗?

电动汽车和混合动力汽车上通常使用较多的电池是镍-镉(Ni-Cd)电池和镍-氢(Ni-MH)电池。
镍-镉电池以羟基氢氧化镍为正极,金属镉为负极,水溶性氧化钾溶液为电解质,为了提高寿命和改善高温性能,通常在电解液中加入氧化锂;镍-氢电池的正极,是球状氢氧化镍粉末与添加剂钴等金属‘塑料和黏合剂等制成的涂膏,用自动涂膏机涂在正极板上,然后经过干燥处理成发泡的氢氧化镍正极板。在正极材料Ni(OH)中添加Ca.Co.Zn或稀土元素,对稳定电极的性能有明显的改进。采用高分子材料作为黏合剂或用挤压和轧制成的泡沫镍电极,并采用镍粉,石黑等作为导电剂时,可以提高大电流时的放电性能。负极为储氢合金,储金合金是一种允许氢原子进入或分离的多金属合金的晶格基块,用钛-钒-锆-镍-铬五种基本元素,并与钴,锰等金属元素烧结的合金,经过加氢,粉碎,成形和烧结成负极板。电解液是水溶性氢氧化钾和氢氧化锂的混合物。
现在的电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池,因为铅酸蓄电池成本低,性价比高。1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“铅酸蓄电池”。

5、镍氢电池主要运用于什么新能源汽车

车囧技师回答你:镍氢电池(镍金属混合蓄电池)--用于电动汽车。

6、金属氢化物镍蓄电池在电动汽车上应用多吗

动力电池可以分为来两大类自,即蓄电池和燃料电池,他们采用的是蓄电池动力电池外壳,蓄电池适用于纯新能源电动汽车,可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池(镍一氢及镍一金属氢化物电池、镍一福及镍一锌电池)、钠?电池(钠一硫电池和钠一氯化镍电池)、...

7、电动车汽车的电池原料是什么

主要原料是铅,正极板是二氧化铅,荷极板是纯铅,还有一比二点八希流酸。

8、真正无钴!蜂巢能源推出镍锰酸锂电池,明年量产续航可达880km

?不久前特斯拉因计划推出搭载“无钴”电池的车型进入热搜,后来证实只是使用了磷酸铁锂电池的国产Model 3,其自研的超级电容电池量产还需要时日;然后,比亚迪的“刀片电池”再次成为热门,通过CTP无模组方式和使用磷酸铁锂材料,确实提高了电池搭载量和安全性。在新材料技术所限的前提下,如何提高电池能量密度和整车续航能力,成为各大企业的难题。
5月18日,蜂巢能源率先给出了自己的答案,同时也带来了真正的“无钴电池”——NMx镍锰酸锂电池。
无钴电池需求的迫切性
除了比亚迪始终坚持不放弃磷酸铁锂技术路线,市场上多数企业已经全部投向三元锂电池怀抱,正极材料为NCM(镍钴锰)或NCA(镍钴铝)的三元电池确实可以显著提高能量密度,较容易提升续航里程。但是,三元锂电池的一些硬伤也是很多车企无法绕过的。
首先,钴在地壳中的含量较低,丰度仅为 0.0025%,全球陆地钴的储量约为710 万吨,区域分布却十分集中,刚果(金)在全球钴储量的占比为 52%,其他国家和地区储量占比则较低。在全球目前的钴元素消耗中,约50%左右用在锂电池上,包括车用锂电池以及消费类电子用的锂电池。随着新能源汽车的迅猛发展,钴的需求量也在持续激增。如果不考虑回收,2026年以后,钴就将供不应求;有限的钴元素资源,无法支撑新能源汽车无限的发展空间。
其次,较为稀缺的原材料来源,必然造车钴的价格上涨。导致动力电池成本难以继续下探,最终这部分成本还需要消费者来买单。
然而作为三元锂电池中的一大重要元素,人们虽然一直在尝试降低钴含量占比,确实始终没有人能彻底将其去除。原因有很多,最主要的是,钴不但可以稳定材料的层状结构,而且可以提高材料的循环和倍率性能。
特斯拉CEO马斯克多次提到降低电池中钴的使用比例,甚至是无钴的电池方案,也正是表达了汽车企业需求端对于摆脱资源约束的迫切性。全球电池供应商和车企都在想各种办法减少钴在三元电池中的含量。

蜂巢能源NMx无钴电
蜂巢能源基于材料体系的前瞻性研发,在全球首先发布了基于无钴材料的电芯产品。这种NMx镍锰酸锂的无钴材料具有高循环寿命、高安全性和高能量密度的核心优势,它的核心技术支撑是通过三项关键技术阳离子掺杂技术、单晶技术、纳米网络化包覆,显著改善了无钴层状材料的镍锂离子混排问题以及循环寿命的问题,使无钴材料终于跨过这些关键障碍,走到规模化应用的阶段。
镍锰酸锂材料具有尖晶石结构,相比于钴酸锂材料的层状结构,尖晶石结构更加稳定,具有三维锂离子扩散通道,更加有利于锂离子的扩散。镍锰酸锂材料的工作电压平台高达4.7V,可逆容量达到146mAh/g,相比于钴酸锂材料的3.7V工作电压平台,具有非常大的优势。反应在电池包上面,镍锰酸锂与钴酸锂正极材料相比,其输出电压高、成本低、环境友好。
蜂巢能源目前共有两款镍锰酸锂电芯产品。
第一款产品是是基于590模组的电芯设计,容量为115Ah,电芯的能量密度达到245wh/kg;这款产品的特点,是在通用化电芯尺寸设计基础上完成的。它能够搭载到目前大部分新的纯电平台上,出色的循环寿命和日历寿命特性,使得这款电芯在整车端能够实现15年120万公里的质保,在2021年6月份推向市场。
第二款是L6薄片无钴长电芯,容量226Ah, 这款产品正在与汽车企业合作开发,在先进的矩阵式PACK设计支持下,是全球第一款可以实现880公里的续航里程的车型,预计可以在2021年下半年实现量产。
880公里的续航里程,使得电动汽车彻底解决了里程焦虑的问题,对于消费者来说,在日常使用中充电的频次也能控制住。按照日常通勤80公里来估算,880公里的续航可以让消费者每月仅依靠充电三次实现每个月通勤的目标。在新基建建设中,随着公共充电网络铺开,能够让消费者摆脱家用充电的束缚,更加自由选择电动汽车。
蜂巢能源的无钴电池产品开创了动力电池的新品类,具备容量更高、寿命更长、安全性更好的特性,解决了电动汽车续航、电池衰减和安全三大痛点。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

9、混合动力汽车的镍氢电池充电主要靠什么来实现?

镍氢电池和同体积的镍镉电池相比,容量增加一倍,充放电循环寿命长,并且无记忆效应。镍氢电池正极的活性物质为NiOOH(放电时)和Ni(OH)2(充电时),负极板的活性物质为H2(放电时)和H2O(充电时),电解液采用30%的氢氧化钾溶液,充电时,负极析出氢气,贮存在容器中,正极由氢氧化亚镍变成氢氧化镍(NiOOH)和H2O;放电时氢气在负极上被消耗掉,正极由氢氧化镍变成氢氧化亚镍。蓄电池过量充电时,正极板析出氧气,负极板析出氢气。由于有催化剂的氢电极面积大,而且氢气能够随时扩散到氢电极表面。因此,氢气和氧气能够很容易在蓄电池内部再化合生成水,使容器内的气体压力保持不变,这种再化合的速率很快,可以使蓄电池内部氧气的浓度不超过千分之几。
从以上各反应式可以看出,镍氢电池的反应与镍镉电池相似,只是负极充放电过程中生成物不同,从后两个反应式可以看出,镍氢电池也可以做成密封型结构。镍氢电池的电解液多采用KOH水溶液,并加入少量的LiOH。

当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括铅酸电池、镍金属电池、锂离子蓄电池、高温钠电池、金属空气电池、超级电容、飞轮电池以及具有更好发展远景的燃料电池和太阳能电池。

1、铅酸电池

铅酸电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源,

它也是成熟的电动汽车蓄电池。铅酸电池正负电极分别为二氧化铅和铅,电解液为硫酸。铅酸电池又可以分为两类,即注水式铅酸电池和阀控式铅酸电池。前者价廉,但需要经常维护,补充电解液;后者通过安全控制阀自动调节密封电池体内在充电或工作异常时产生的多余气体,免维护,更符合电动汽车的要求。总体上说,铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟,经过进一步改进的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源,正在开发的电动汽车用先进铅酸电池主要有以下几种:水平铅酸电池、双极密封铅酸电池、卷式电极铅酸电池等。

2、在电动汽车上使用的镍金属电池主要有镉镍电池和氢镍电池两种。镉镍电池和铅酸电池相比,能够达到比能量55Wh/kg,比功率200W/kg,循环寿命2000次,而且可以快速充电,虽说其价格为铅酸蓄电池的4~5倍,但由于其在比能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。但由于其含有重金属镉,在使用中不注意回收的话,就会形成环境污染,许多发达国家都已限制发展和使用镉镍电池。而氢镍电池则是一种绿色镍金属电池,它的正负极分别为镍氢氧化物和储氢合金材料,不存在重金属污染问题,且其在工作过程中不会出现电解液增减现象,电池可以实现密封设计

。镍氢电池在比能量、比功率及循环寿命等方面都比镉镍电池有所提高,使用氢镍电池的电动汽车一次充电后的续驶里程曾经达到过600公里,在欧美已实现了批量生产和使用。氢镍电池就其工作原理和特点是适合电动汽车使用的,它已被列为电动汽车用首选动力电池,但其还存在价格太高,均匀性较差(特别是在高速率、深放电下电池之间的容量和电压差较大),自放电率较高,性能水平和现实要求还有差距等问题,这些问题都影响着氢镍电池在电动汽车上的广泛使用。

3、锂离子蓄电池

锂离子蓄电池是90年代发展起来的高容量可充电电池,能够比氢镍电池存储更多的能量,比能量大,循环寿命长,自放电率小,无记忆效应和环境污染,是当今各国能量存储技术研究的热点,主要集中在大容量、长寿命和安全性三个方面的研究。锂离子蓄电池中,锂离子在正负极材料晶格中可以自由扩散,当电池充电时,锂离子从正极中脱出,嵌入到负极中,反之为放电状态,即在电池充放电循环过程中,借助于电解液,锂离子在电池的两极间往复运动以传递电能。锂离子蓄电池的电极为锂金属氧化物和储锂碳材料,根据电解质的不同,锂离子蓄电池一般可分为锂离子电池和锂聚合物电池两种。

4、 高温钠电池

高温钠电池主要包括钠氯化镍电池(NaNiCl2)和钠硫蓄电池两种。钠氯化镍电池是1978年发明的,其正极是固态NiCl2,负极为液态Na,电解质为固态β-Al2O2陶瓷,充放电时钠离子通过陶瓷电解质在正负电极之间漂移。钠氯化镍电池是一种新型高能电池,它具有比能量高(超过100Wh/kg),无自放电效应,耐过充、过放电,可快速充电,安全可靠等优点,但是其工作温度高(250-350℃),而且内阻与工作温度、电流和充电状态有关,因此需要有加热和冷却管理系统。而钠硫蓄电池也是普遍看好的电动汽车蓄电池,它已被美国先进电池联合体(USABC)列为中期发展的电动汽车蓄电池,钠硫蓄电池具有高的比能量,但它的峰值功率较低,而且这种电池的工作温度近似300℃,熔融的钠和硫有潜在的毒性,腐蚀也限制了电池的可靠性和寿命。

5、锌空气电池(Zinc-air)

锌空气电池是一种机械更换离车充电方式的高能电池,正极为Zinc,负极为Carbon(吸收空气中的氧气),电解液为KOH。锌空气电池具有高比能量(200Wh/kg),免维护、耐恶劣工作环境,清洁安全可靠等优点,但是其具有比功率较小(90W/kg),不能存储再生制动的能量,寿命较短,不能输出大电流及难以充电等缺点。一般为了弥补它的不足,使用锌空气电池的电动汽车还会装有其它电池(如镍镉蓄电池)以帮助起动和加速。

6、超级电容

超级电容是为了满足混合电动汽车能量和功率实时变化要求而提出的一种能量存储装置,它是一种电化学电容,兼具电池和传统物理电容的优点。超级电容往往和其它蓄电池联合应用作为电动汽车的动力电源,可以满足电动汽车对功率的要求而不降低蓄电池的性能,超级电容的使用,将减少汽车对蓄电池大电流放电的要求,达到减少蓄电池体积和延长蓄电池寿命的目的。开发高比能量、高比功率、长寿命、高效率和低成本的超级电容,可以提高商业化电动汽车动力性(特别是加速能力)、经济性和续驶里程。根据电极材料的不同,超级电容可分为碳类超级电容(双电层电化学电容)和金属氧化物超级电容两类。

7、飞轮电池

飞轮储能电池的概念起源于上世纪70年代早期,最初只是想将其应用在电动汽车上,但限于当时的技术水平,并没有得到发展。直到上世纪90年代由于电路拓扑思想的发展,碳纤维材料的广泛应用,以及全世界范围对污染的重视,这种新型电池又得到了高速发展,并且伴随着磁轴承技术的发展,这种电池显示出更加广阔的应用前景。欧美国家已出现实用化产品,而我国在这方面的研究才刚刚起步。它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。是一种以动能方式存储能量的机械电池,它由电动/发电机、功率转换、电子控制、飞轮、磁浮轴承和真空壳体等部分组成,具有高功率比、高能量比、高效率、长寿命和环境适应性好等优点。飞轮电池中的电机,在充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转(可达到200000rpm),即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其动能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。要开发适合电动汽车的实用性飞轮。

8、燃料电池

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置,它的基本化学原理是水电解反应的逆过程,即氢氧反应产生电、水和热。它不需要燃烧、无转动部件、无噪声、运行寿命长、可靠性高、维护性能好,实际效率能达到普通内燃机的2至3倍,加之其最终产物又是水,真正达到清洁、可再生、无排放的要求,是21世纪的首选能源。而且,燃料电池也不需要像其它电池那样进行长时间的充电,它只需要像给汽车加油一样补充燃料即可。据美国ABI调查公司预测,2011年全球燃料电池汽车的产量将达到240万辆,占世界汽车总产量的4.3%,日本政府也计划在十年内普及燃料电池。2002年12月,日本丰田公司已向日本政府交付了第一批商用燃料电池电动汽车。燃料电池由正负电极、催化层和电解质构成,根据电解质的不同,燃料电池可分为磷酸型、质子交换膜型、碱性型、熔融碳酸盐型和固体氧化物型等几种,只有质子交换膜型燃料电池最适合电动汽车使用,我国研制成功的“中国氢动力首号车”使用的就是质子交换膜型燃料电池。一套较完整的燃料电池系统由以下几个部分组成:燃料处理部分、燃料电池、直流交流转换器和热能管理部分。

9、太阳能电池

太阳能电池是一种把光能转换为电能的装置,太阳能已广泛用于照明、家用电器、发电、交通信号、地质、航天等领域。部分机构也已研制出了使用太阳能电池的电动汽车样车,但是由于太阳能电池还存在光电转换效率不高、价格太高、电池系统配置较复杂等问题,只能作为电动汽车的补充电源,还不能大规模的生产应用,但太阳能作为最清洁的、取之不尽用之不竭的能源,对它的研究和应用必将会取得长足的进步。


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