新能源汽车动力电池要求简介

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：由于混合动力汽车构型的不同，串联式和并联式混合动力汽车对动力电池的要求又有差别。可见，PHEV 对动力电池的要求是非常高的。

纯电动汽车行驶完全依赖动力电池存储的能量，动力电池容量越大，可以实现的续驶里程越长，但其体积、重量也越大。纯电动汽车要根据设计目标、道路情况和行驶工况的不同来选配电池。具体要求归纳如下。

① 动力电池要有足够的能量和容量，以保证典型的连续放电不超过1C，典型峰值放电一般不超过3C；如果电动汽车上安装了回馈制动，动力电池必须能够接受高达5C 的脉冲电流充电。

② 动力电池要能够实现深度放电（例如80%）而不影响其寿命，在必要时能实现满负荷功率和全放电。

③ 需要安装动力电池管理系统和热管理系统，显示动力电池的剩余电量和实现温度控制。

④ 由于动力电池体积和质量大，动力电池箱的设计、电池单体的空间布置和安装问题都需要认真研究。

2.混合动力汽车对动力电池的工作要求

与纯电动汽车相比，混合动力汽车对动力电池的容量要求有所降低，但要能够根据整车要求实时提供更大的瞬时功率，即要实现“小电池提供大电流”。

由于混合动力汽车构型的不同，串联式和并联式混合动力汽车对动力电池的要求又有差别。

串联式混合动力汽车完全由电机驱动，内燃机-发电机总成与动力电池一起提供电机需要的电能，动力电池SOC 处于较高的水平，对动力电池的要求与纯电动汽车相似，但容量要小一些。

并联式混合动力汽车内燃机和电机都可直接对车轮提供驱动力，整车的驾驶需求可以由不同的动力组合结构来满足。动力电池的容量可以更小，但是动力电池瞬时提供的功率要满足汽车加速或爬坡要求，动力电池的最大放电电流有时可能高达20C 以上。

在不同构型的混合动力汽车上，由于工作环境、汽车构型、工作模式的复杂性，对混合动力汽车用动力电池提出统一的要求是比较困难的，但一些典型、共性的要求可以归纳如下。

① 动力电池的峰值功率要大，能短时大功率充放电。

② 循环寿命要长，达到1 000 次以上的深度放电循环和40 万次以上的浅度放电循环。

③ 动力电池的SOC 应尽可能保持在50%～85%的范围内。

④ 需要配备动力电池管理系统和热管理系统。

3.插电式混合动力汽车（PHEV）对动力电池的工作要求

PHEV 对动力电池的要求要兼顾纯电动和混合动力两种模式。PHEV 既要实现在城市里以纯电动汽车模式的行驶，又要实现在高速公路上以混合动力汽车模式的行驶（电池电量也在消耗）。PHEV 期望纯电动工作模式的行驶里程达到几十公里，而且期望动力电池在低SOC 时也能提供很高的功率水平。

以成本而言，由于动力电池成本高，PHEV 的售价会比传统汽车和无纯电动里程的混合动力汽车高，用户也会期望PHEV 动力电池性能好，寿命长。可见，PHEV 对动力电池的要求是非常高的。