新能源汽车的电池能量密度一般有多少?
目前用于电动汽车的锂电池能量密度约在100~150Wh/kg左右,比铅酸电池高出2~3倍,且循环性要远远高于铅酸电池,所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。
注意:能量密度,指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量,即体积比能量或质量比能量。能量密度和功率密度都是一个会变化的量,电池在使用多次以后能量密度会降低(电池容量衰减),功率密度也会下降,并且这两个量也是随着环境的变化而变化的,比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化(一般是减少)。
目前还没有任何一种电池的能量密度可以达到实用化的驱动电动汽车具有几百公里的续航里程。提高电池的能量密度也是目前电池研发中的重中之重,在安全性得到解决的前提下,如果电池的能量密度可以达到300~400Wh/kg的话,就具备了和传统燃油机车较量续航里程的资本。
但是电池还有一个知名的问题就是寿命,电池的能量密度会随着电池的使用而衰减,并且这种衰减并非是线型的,而可能是突然的降低,所以,在开发车用电池的时候,循环性同样是决定性的因素。
锂电池能量密度和铅酸电池能量的对比。相比较来说,锂电池能量密度更大,铅酸电池30WH/KG,锂电池110WH/KG。锂电池最大的优点就是能量比较高,具有高储存能量密度,已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍。
锂电池能量密度和铅酸电池能量的对比
能量密度,指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量,即体积比能量或质量比能量。锂电池的能量密度值反映了电池能量大小和尺寸的关系:能量密度ρ=E/V。电池的能量密度越大,那么在同能量的情况下电池的尺寸越小。或在同尺寸的情况下,电池的能量密度越大,电池能量越大。
锂电池无论是体积比能量,还是重量比能量,锂电池均比铅酸蓄电池高出3倍以上。锂电池体积更小、重量更轻。循环寿命长。锂电池用于电动车的循环寿命一般在800次以上,采用磷酸铁锂正极材料的锂电池可以达到2000次左右,超出铅酸蓄电池1.5~5倍。
目前的锂电池能量密度一般在200~260wh/g,铅酸一般在50~70wh/g,那么重量能密度锂电池就是铅酸的3~5倍,这就意味着相同容量的情况下,铅酸电池是锂电池的3~5倍,所以在储能装置轻量化上,锂电池占据绝对优势。
锂电池能量比较高。具有高储存能量密度,目前最高已达到460Wh/kg,是铅酸电池的约5-10倍,未来可能会更高(比能量指的是单位重量或单位体积的能量,比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。)随着锂电池安全技术的发展,锂电池的使用一定会越来越安全、越来越普及。
一般在相同体积下,锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。
目前,比亚迪磷酸铁锂电池的单体能量密度为150Wh,而接下来比亚迪计划将能量密度继续提升到160Wh。除了磷酸铁锂电池,比亚迪也在同步开发三元锂电池,而如果将三元锂电池的技术结合到磷酸铁锂电池上,对原有用石墨作为负极材料的做法进行一些调整,那么在2020年左右,比亚迪计划将磷酸铁锂电池的单体能量密度提升到200Wh。
铅酸电池的能量密度是比较低的,所以无法用作电动汽车的动力源,因为如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上,需要将近1吨的电池,这个重量太大了,无法达到实用,当然铅有毒也是一个方面原因,铅酸电池的循环性能也比较差,但是我们可以看到,仅丛能量密度上就可以判断出铅酸电池不能作为纯电动汽车的动力源。
传统的铅酸蓄电池质量和体积能量密度偏低,能量密度只有为锂离子电池的1/3左右,氢镍电池的1/2左右,并且体积较大,不适宜在质量轻、体积小的场合使用。传统铅酸蓄电池循环寿命较短,理论循环次数为锂离子电池1/3左右。
许多锂电池厂商为了突出自家产品的长续航能力以及性能,往往会把电池能量密度作为宣传噱头。目前能量密度较高的三元锂电池能量密度也只有200mAh/g。而目前能量密度的提升还仅限于增大电池尺寸等手段,想要通过化学体系的变革来达到质变,还需要不少时间。
再说Wh/Kg,如果满足100-115W的用电器工作1小时,那么锂电池的质量就要达到1kg,所以Wh/kg是表示能量密度的单位。镍氢电池比锂电池的能量密度小一些,是80Wh/kg左右。镍镉电池更小,约50Wh/kg左右。
ps:本回答绝对本人原创。
锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,因此这种电池也被称为锂金属电池。与其他电池不同,锂电池具有高充电密度、长寿命和高单位成本等特点。根据结构设计与电极材料不同,锂电池可以产生1.5 V(相当于锌-碳或碱性电池)到3.7 V的电压。
国产锂电池的重量能量比大概是120Wh/kg
两者之间并没有严格的换算关系,因为不同锂电池比能量是不同的,
但可近似为1L=400/120kg=3.33kg
供参考。
48伏30安锂电池4.8kg左右重量。
锂电池的重量是与其电容量有关系的,例如目前国产锂电池的电容量约是120Wh/kg。
这种电池的平均能量密度约是120wh/kg 12v80ah=960wh 960/120=8kg。
磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池。
磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。
最小单节锂电池的电压一般是3.5V、2500mAh,显然一节是不够的,要使用多节电池组合电压和电容量要求的锂电池组,具体是根据自己的需求来完成的。
1WH=锂电池电压V*安时容量(Ah)=锂电池电压V*毫安时容量(mAh)/1000;
根据电流的定义式:I=Q/t ,可知Q=It,电流I的单位时mA(毫安),t代表的是时间,单位hour(时),因此我们的电池容量单位就为mAh。
也就是说如果一块电池容量表示1000mAh,如果工作时的电流时100mA,则理论上可以供电使用10小时。
不过从公式中可以看到Q=It,并未涉及到电压,因此这一单位只能说明电池内部能够容纳多少库仑的电荷。但不能说明这个电池能够做多少的功,以及电池可提供的最大功率是多少。不同类型的产品的工作电压是不同的。因此会常常看到在mAh的旁边还会有一个以Wh为单位的数字。电池可做的功W=UIt=UQ,电压U *电流I的单位为W(瓦),因此电池里的W用Wh来表示,它表示电池能够做多少的功。
距离:6600mAh的电池的电压为14.4V,14.4*6600=95.04Wh,那们它全部释放可做的功就是6.6*14.4*3600=342144焦耳的功。而一般手机电压为3.7,因此上面的5200mAh移动电源理论上可做的功为3.7*5200=19.24WH,3.7*5.2*3600=69264焦耳的功。 Wh它是和电压、电流、时间成正比关系的量。而mAh通常作为电池充、放电的指标,它是和电池的充(放)电电流、时间成正比的指标,要让它和Wh有可比性或可换算性,还必须知道电池的电压。简单来说Wh=mAh/1000*电压。
【太平洋汽车网】1、标称电压不同:铅电池为2.0V,锂电池为3.6V;2、能量密度不同:铅电池为30WH/KG,锂电池为110WH/KG;3、循环寿命不同:铅电池平均300-500次,锂电池多达千次,从锂电自行车的两条主流技术路线来看,三元锂电池和磷酸铁锂电池也有很大差别,三元锂电池放电寿命分别为1000次和500次
从安全角度来讲,铅酸电池不存在有机质的电解液,一般不会发生起火爆炸等事故;而锂电池存在一定的密封空间,并含有有机质,在错误使用的情况下可能会发生起火爆炸等事故。
因此,安全性方面,铅酸电池优于锂电池。
从能量密度的角度来讲,一公斤锂电池所包含的能量,是一公斤铅酸电池的3-4倍。也就是说,重量相同的情况下,锂电池能比铅酸电池跑得更远。
因此,能量密度方面,锂电池优于铅酸电池。
从使用寿命的角度来讲,一组品质良好的锂电池,循环次数可以达到1000次左右,铅酸电池则只有锂电池的三分之一左右。
绿源铅酸车-FK2在选购电动车时,如果不需要将电池提取出来充电,也不追求车子轻巧,而且充电的环境也比较复杂(比如夏天很热冬天很冷),则可以选择安全性更高、性价比更高的铅酸电池。
如果希望车辆轻巧同时又能跑得远,或者有时需要将电池提取出来充电(在确保安全的环境下),则可以选择能量密度更高、可提取的锂电池。
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(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)