由于电池技能的差异,能量存储是电动汽车开发中的首要挑战。本文对电池技能进行了全面的回忆,并将其分为三类:曩昔、现在和未来。咱们运用七个关键功能参数(能量密度、功率密度、自放电率、运用寿数、充放电功率、工作规模和过充电耐受性)体系地比较和评估了电池技能。运用现有文献中的定量数据,对电池技能进行了批判性和比较分析。咱们的分析标明,在曩昔的几代中,根据镍的电池技能超越了铅酸电池技能,而现在一代的锂离子(磷酸铁锂、镍钴锰酸锂)电池占有了主导地位,其能量密度高达220 瓦时/千克,循环寿数超越2000次。未来的技能,如钠离子电池和固态电池,显示出巨大的潜力,供给更高的动力功率和改进的资源可持续性。除了功能比较外,本总述还整合了来自特斯拉、比亚迪和现代等领先制造商的电池和电池办理体系立异的现实案例研讨。突出了专利电池办理体系技能在实践运用中的效果,例如热调理、健康状态估量和规模优化,以保证电动汽车的安全性和可靠性,并延伸电池的运用寿数。本文还要点介绍了最近的

电动汽车(EV)通常运用电池作为其首要动力。电动汽车最早出现在19世纪中叶。在当代背景下,电动汽车能够减少75%的汽油耗费,这使得汽车行业愈加重视电动汽车电池技能[1]。2020年,全球电动汽车电池市场规模达到了219.5亿美元,预计将从2021年的273亿美元增加到2028年的1549亿美元[2]。在曩昔十年中,电动汽车的需求不断增加,它们在汽车市场中的受欢迎程度也越来越高[3]。由于污染和动力危机,包含电池电动汽车、混合动力电动汽车(HEV)和插电式混合动力电动汽车在内的电动驱动车辆的研讨在全球规模内激增。电池技能被视为电动驱动车辆的首要动力来源,因而受到了越来越多的重视[1]。
在全球规模内,电动汽车市场销售两种类型的电池:第一种是非可充电电池,第二种是可充电电池。非可充电电池占有了约90%的电池能量运用率,而可充电电池仅贡献了10%[4]。这一小部分动力包含运用镍氢、锂颗粒和铅酸电池。许多协会,包含丰田、本田和福特,都在实践运用中运用这些电池[1]。
电动汽车电池有必要具备特定的特性以满意高效驱动车辆的需求。电动汽车电池的首要特性包含高能量密度以完成长续航里程[5]、长循环寿数以支持总行驶间隔[6]、快速充电的适应性以减少充电时间,以及为车辆运转供给足够功率的才能[7]。此外,电池应装备电池办理体系(BMS)以保证安全和功能,以及热办理体系,经过办理温度上升和自放电来保持最佳电池功能[8]。电动汽车运用各种类型的电池,包含锂离子(Li-ion)、铅酸、镍镉和镍氢(Ni-MH)电池,其间锂离子电池因其能量密度、安全性和稳定性特性而最为流行[6]。
本文概述了广泛运用和发展中的电动汽车电池类型。咱们将当时的电池技能分为三类:曩昔的技能、当时的技能和未来的技能,如第2.1节至第2.3节所述。此外,本文对现有的三类电池技能进行了全面回忆。本文的要点在于供给对每种电池技能的详细和深化评论,这些技能关于电动汽车来说是必要的,如第3节所述。在第4节中,本文深化探讨了电动汽车中的BMS,要点是经过温度调理和自放电操控来保证安全、功能和热办理,以完成最佳的电池运转。第5节供给了对电动汽车电池技能的全面评论和比较。它首先运用图形图表进行功能比较(第5.1节),然后是原始设备制造商(OEM)和电池办理体系(BMS)技能的电池运用的案例研讨(第5.2节)。该部分还提出了不同车辆类型的商业化映射和技能主张(第5.3节),最终分析了挑战和约束,包含技能经济考虑、环境问题和区域政策(第5.4节)。在第6节中,研讨人员可以找到一个有价值的攻略,帮助他们了解最新的发展。
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