您需要了解的有关汽车电池的知识

电池与无铅电池-能量密度的全都

一切都归结为能量存储，无铅存储每升3,420万焦耳（j / L）可供ICE使用。

对于电池，每升1瓦时（wh）仅相当于3600j / L（我们说这是因为能量不是以升为单位），而五年前，大众eGolf电动汽车中电池的密度为230 wh / L，或828,000j / L。是的，无铅能量的三分之一。

但这当时使用的是镍氢电池（NiMh），而现在锂离子（Li-Ion）的标准电池容量为650 Wh / L。在过去的五年中，电池的开发使能量密度提高了一倍以上，而这种突飞猛进仅仅是个开始。大众汽车公司预测，到2025年，锂离子电池的产能为800wh / L，即288万j / L，约为无铅的十二分之一。

同年，新的固态（SS）电池有望以十分之一的无铅能量提供1000 wh / L或360万焦耳/升的能量。听起来可能仍然很差，但大众汽车声称2020年锂离子电池高尔夫将行驶500公里。而SS会提供700公里。

但是，当能量密度仍然是无铅的十分之一时，怎么办呢？好吧，竞争对手宝马声称，由于ICE的所有运动部件以及摩擦和泵送损失，其ICE所输送的能量只有33％转化为实际使车辆行驶。它的电动机具有更少的运动部件，效率更高，将90％的能量转化为运动。

因此，让我们再次平衡方程式。如果以3,420万j / l的无铅排放量能使33％得到良好利用，那实际上就是1,130万j / l。如果到2025年，固态电池每升可以产生360万焦耳，但电动机可以充分利用90％的焦耳，那么这实际上就是324万焦耳/升-大约是其四分之一。哦，天哪，这个少年如何成长！

电动汽车电池组成本的变化

更好的是，宝马，大众和梅赛德斯·奔驰都认为，在2013年，电池组中每千瓦时（kWh）的成本为300欧元或470澳元。但是到2020年，也就是迄今为止最大能量密度预测的五年之前，价格将跌至100欧元或160澳元，这被认为是使ICE的电池价格竞争环境平息的地方。

例？宝马i3电池电动汽车（BEV）具有33kWh电池组，根据当前技术，该电池组可在两次充电之间声明200 km的可用范围。按照2013年的标准（即i3发布的同一年），该包装的价格为15,600澳元，但到2025年，即使将能量密度提高放在一旁，也要价5,200澳元。

下一个到达澳大利亚的BEV，现代Kona小型SUV，将使用功能强大的150kW电动机，预计成本为50,000澳元-比同一辆130kW 1.6升涡轮增压版本高出约20K美元。Kona Electric拥有64kWh锂离子电池，续航里程达400公里。五年前，这套工具的成本为30,300澳元，而根据目前的汇率，七年后的价格预计为10,000澳元-那么您认为BEV的消费者成本将如何变化？

梅赛德斯·奔驰表示，当电池成本为每千瓦时100欧元/ 160澳元时，它将能够在仅汽油的GLC的定价范围内为其即将面市的2019车型年仅BEV的EQC定价–两者均约为100,000美元SUV的续航里程大致相近，而Benz认为，消费者需要最低限度才能真正考虑电动汽油。

电动车电池：镍氢vs锂离子vs SS

但是让我们回到前几段-什么是NiMH，Li-Ion和SS？首先，您可能已经分别收集了它的旧技术，当前技术和未来技术。

NiMH仍用于丰田普锐斯（Prius）等混合动力车中，它使用镍和金属（氢化物因吸收氢而被氢化物吸收）来产生能量。优点：生产便宜，不容易发生热失控（导致起火或爆炸）。缺点：电池呈圆柱状，难以包装，功率密度低，自放电率高（整夜丢失电荷）。

由于这些原因，锂离子电池已从在笔记本电脑和手机中的使用而逐渐普及到电动汽车中，而名称却被放弃了，它们在放电时将锂的离子（或原子/分子）从负极转移到正极，或者在充电时则从正极转移到正极。。它们的电池平放且易于包装，但与NiMH相比，过充电，过放电和热的稳定性是问题，需要冷却系统，这增加了复杂性和成本。大众认为，改进的阳极和阴极可以帮助锂离子电池实现下一个飞跃。

固态之所以这样命名，是因为不存在（可能易燃的）液体电解质，这与其他电池不同，后者除了具有更高的耐高温性外，还使其比锂离子电池更安全。该技术（仍在开发中）的其他建议优点不仅包括更高的能量密度，而且还包括更长的电池寿命，更轻的重量和更快的充电速度。这听起来像是一个太过真实的三重奏，但后两个方面仍然是电池克服的障碍。

2019年代Kona Electric的64kWh锂离子电池组重450kg，仅增加了当前1414kg 1.6升涡轮增压模型车型的整备重量。现代汽车声称，即使以最快的速度进行充电，也要花费54分钟才能达到400公里行驶里程的80％（所有品牌都要求80％，因为最后五分之一是实时挤压）。

无论如何，所有主要的汽车品牌都在投资，最有声望的是丰田：电池是电动汽车的一项核心技术，通常存在与能量密度，重量/包装和成本有关的限制。丰田一直在积极开发下一代固态电池，并计划在2020年代初将该技术商业化。

届时，这名高中的短跑运动员就像蓝色的螺栓一样，可能会变成世界冠军。