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電動汽車主要能量來源是什么

電動汽車的主要能源必須是高壓動力電池。電瓶車和傳統(tǒng)燃油車最大的區(qū)別在于能源。燃油車的能源是汽油，通過火花塞點火爆炸做功，通過發(fā)動機的反饋控制和排放處理，將廢氣排放到大氣中。

隨著汽車數(shù)量的增加，環(huán)境污染和能源消耗越來越嚴重。隨著時代的發(fā)展，零排放電動汽車已經(jīng)開始發(fā)展?？梢哉f，每個國家都在大力發(fā)展新能源汽車。我國發(fā)展新能源汽車是“彎道超車”，重點發(fā)展純電動汽車，特別是在一些經(jīng)濟發(fā)展較好的城市，電動車隨處可見。然后，我們來分析一下電動汽車的能源——高壓動力電池。

電動汽車結(jié)構(gòu)分析

電動汽車主要由電驅(qū)動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、電池系統(tǒng)和充電系統(tǒng)組成，其中電驅(qū)動系統(tǒng)是整個電動汽車實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的核心，比如將電池的電能輸出給電機，機械傳動裝置將傳遞的電能以機械能的形式傳遞給驅(qū)動輪。

我們以純電動車結(jié)構(gòu)為例，如下圖所示。汽車行駛時，電池輸出的電能由控制系統(tǒng)計算，電機的轉(zhuǎn)動由控制器(變頻器)控制，電機輸出的扭矩通過傳動系統(tǒng)是車輪前進或后退。

控制系統(tǒng)可以根據(jù)各種路況下的車速、油門踏板位置傳感器的開啟信號和加速度等進行能量轉(zhuǎn)換。電機的逆變器不同，控制器也不同。控制器將動力電池的DC功率轉(zhuǎn)換成交流功率來驅(qū)動交流電機。

電動車的動力電池分析

其實市場上有兩種動力電池:鎳氫電池和磷酸鐵鋰電池。例如，豐田最省油的混合動力系統(tǒng)THS-II使用豐田卡羅拉、雷克薩斯和普銳斯，別克君威和本田CRV等其他品牌，國外特斯拉純電動汽車使用三元鋰電池，或鈷酸鋰電池。

鎳氫電池

目前，大多數(shù)混合動力汽車使用鎳氫電池。這種電池的正極是氫氧化鎳，負極是金屬氧化物，電解液是30%的氫氧化鉀。金屬氧化物的工作原理是水溶液中的氫離子運動產(chǎn)生電流，然后氫氣會在負極上逐漸消耗掉。工作原理如下圖所示。

使用鎳氫電池沒有重金屬污染的問題。鎳氫電池的比能量較高，可超過70WH/kg，比功率為200W/kg，單電池額定電壓為1.2V，通常10個單電池組成12V電池組，也有7個電池組成的7.4V電池組，如普銳斯，其電容為6.5AH，整體電池電壓為201.6V

鎳氫電池具有很強的充放電能力。在工作過程中，陽極釋放氧氣，陰極釋放氫氣。這兩種氣體很容易結(jié)合成電池內(nèi)部的水，保持內(nèi)部壓力不變，基本不需要調(diào)節(jié)電解液的密度。

磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池正極為磷酸亞鐵鋰結(jié)構(gòu)，負極為石墨，中間隔板為聚乙烯，電池中間上下兩側(cè)裝有有機電解液。當電池溫度異常時，中間隔板可以阻擋鋰離子的通過，防止電池內(nèi)部電流短路。

電池放電時，鋰離子從石墨負極板析出，通過中間隔板到達正極板，從而產(chǎn)生電流；在充電過程中，鋰離子在電動勢的作用下從正極沉淀到負極。

鐵鋰電池的電芯電壓為3.2V，最大電壓可達3.6V，最大沸點電壓為2.0V V，這類電池為“18650”形狀的繞組結(jié)構(gòu)。電池直徑18毫米，高度65毫米，最大容量3100毫安時。

磷酸鐵鋰電池沒有電池的記憶響應，也就是在使用過程中如果發(fā)現(xiàn)車內(nèi)所剩電量很少，可以找附近的充電站進行充電，不會影響電池的性能，充電前也不需要用完最后一點電量。鎳氫電池不一樣。如果用于插電式混合動力汽車，則需要在電池第一次充滿電后使用。這是因為這兩種電池的電池記憶效果不同。

總結(jié)

電動汽車的主要能源是動力電池，動力電池分為鎳氫電池和磷酸鐵鋰電池，分別適用于混合動力和純電動汽車。長時間使用后，原單電池的性能會出現(xiàn)一些差異，比如電壓達不到原來的水平，續(xù)航里程達不到要求的里程等。因此，發(fā)現(xiàn)故障后必須及時對電池進行測試。

電動四驅(qū)車越野性能比得過傳統(tǒng)越野車嗎

電驅(qū)動是一種新的驅(qū)動方式，前后軸可以由兩個電機分別驅(qū)動。相比結(jié)構(gòu)復雜的機械四驅(qū)，電驅(qū)更簡單，更容易做，更容易控制，但電驅(qū)不適合越野！

電機的特點是功率大，在散熱條件允許的情況下可以短時間過載。其次，電機在額定功率內(nèi)的轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。

重要的是要知道內(nèi)燃機的扭矩與轉(zhuǎn)速有關(guān)。如果轉(zhuǎn)速太低，扭矩就無法發(fā)揮。當渦輪增壓發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過1500r/min時，可以輸出額定扭矩，不同發(fā)動機的最大扭矩和轉(zhuǎn)速也不同。有些渦輪增壓發(fā)動機只有在轉(zhuǎn)速達到2200r/min時才能輸出額定扭矩，自吸發(fā)動機只有在轉(zhuǎn)速至少達到3800r/min時才能輸出最大扭矩。但是馬達不一樣。電機可以從零轉(zhuǎn)輸出最大扭矩。只要每分鐘轉(zhuǎn)幾十轉(zhuǎn)，就會輸出最大扭矩。因此，由電動機驅(qū)動的汽車將表現(xiàn)非常好。一臺40kw的小電機可以帶來1.5T發(fā)動機的動力，尤其是提速更快，爆發(fā)力更強。

但是電機的這些優(yōu)點在越野車上是行不通的！越野和越野是完全不同的概念！如果簡單的斜坡被認為是越野，那么兩輪驅(qū)動汽車可以做到:

別管車了，把這種非鋪裝的兩驅(qū)車使勁踢！電動四驅(qū)不可否認爬坡能力和通過能力都很強。如果你對車沒什么不好的感覺，通過能力幾乎和硬派越野車一樣，尤其是斜坡的短時大功率輸出條件，這是電動四驅(qū)的特長！

但是說到越野，不可能只玩爬坡和沖坡。玩泥巴也是越野車的一項運動。

可見電動四驅(qū)并不適合玩泥巴。

當然，城市SUV很難玩泥巴。上圖這款車的性能絕對比同級別的城市SUV好很多，已經(jīng)超越了大部分四驅(qū)SUV。而且下河溯流而上，在泥巴谷游玩的場景，也不是電動四驅(qū)的特長！

并不是否定電動四驅(qū)。玩泥巴需要更高的持續(xù)扭矩。機械四驅(qū)可以以速度為代價切換到低速檔放大扭矩，在散熱系統(tǒng)正常的情況下，內(nèi)燃機可以長時間持續(xù)輸出額定功率，所以只要油箱里有足夠的燃油，就可以玩得更久。

但是對于電動四驅(qū)來說，恐怕不行！無論降低速度和增加扭矩，長期輸出功率都是一個問題。事實上，汽車制造商宣傳的數(shù)百千瓦電機的實際功率不到100kw。如前所述，電機可以在短時間內(nèi)過載。短時間內(nèi)功率翻倍沒問題，只要散熱能跟上。讓我們來看看電動汽車中使用的電機銘牌:

峰值功率為120kw，也就是廠家聲稱最大功率的電機為120kw。實際上額定功率只有65lw。因此，電機在120kw功率下工作是有時間限制的。上面有泥巴的電動四驅(qū)因為電機過熱保護而停止。因此，電驅(qū)動可以發(fā)揮加速和發(fā)揮突破，這可以在短時間內(nèi)完成，而無需持續(xù)輸出高功率。

退一步講，即使大功率輸出可以長期持續(xù)，如何解決供電問題？

電動機的電源由電池和發(fā)電機提供。這種電動四驅(qū)車型的電池容量只有19千瓦時左右。如果前后電機以最高功率工作，總功率將達到290kw。19千瓦時的電池可以使用多久？一臺20千瓦的電機一小時消耗290千瓦時，19千瓦時只能用4分鐘！電機一半的功率只能運行八分鐘！

可能有人說過發(fā)動機可以發(fā)電。如果你期望在極端情況下用發(fā)動機發(fā)電驅(qū)動電機，那么你會失望的！發(fā)動機最大功率只有140kw，不能長時間滿功率運行。發(fā)電機失電切除后，兩臺電機功率均分50kw，也要考慮電機的啟動電流...發(fā)動機的發(fā)電對電機來說是滄海一粟，和自己的頭發(fā)擺脫麻煩一樣！

所以電動四驅(qū)系統(tǒng)不適合長時間大電流放電，也不適合玩泥巴。玩斜坡很好。即便如此，電動四驅(qū)系統(tǒng)的通過能力和四驅(qū)能力都要比同級別燃油SUV強很多，但并不適合與越野車對比！