電動汽車續駛里程的影響因素

發佈日期: 2012 年 08 月 13 日 15:13 | 作者: | 分類: 綠能知識

電動汽車能否真正上路,最關鍵的因素就是續駛里程的提高。目前,各大汽車廠商在汽車動力方面的研究,大多集中在電池這一環節。不可否認,電池作為電動汽車的動力源,理應擺在最重要的位置。然而,要大力提高電動汽車的續駛里程,不僅僅是要裝配大功率的電池組,同時還有很多細節需要用當前的技術去克服。

1. 電動汽車的行駛環境

相同的電動車在不同環境下行駛,將會達到不同的最大里程數。首先氣溫就對當前電動車廣泛使用的鋰電池影響很大,鋰電池的能量應用屬於氧化還原反應,通過化學反應釋放電離子,從而達到充放電。由於鋰元素的化學特性非常活潑,因此在低溫和高溫狀態下(冬天/夏天),反應強度不同,放電密度不同,電池的使用時間不同,而造成汽車的行駛里程不同。

其次,同傳統汽車一樣,風向、風力、道路條件及城市交通狀況也是影響電動汽車續駛里程的因素(城市交通狀況方面,目前輕型混合動力驅動系統在提高電池壽命和環保方面發揮著重要作用)。

2. 滾動阻力和空氣阻力

在理論力學中,物體滾動時受到的阻礙作用被稱為滾動阻力。滾動阻力通常是由重力引起的,它是一種力矩作用。也就是說,如果汽車越重,運動時所承受的滾動阻力也就越大。因此,減少滾動係數可在一定程度上提升電動汽車的續駛里程。

空氣阻力,顧名思義,是汽車在行駛中與空氣產生摩擦而產生的阻力。由於電動汽車的外形設計與電池、電機的位置有關,因此,相比傳統汽車,電動汽車的外形設計彈性較大。通過更合理擺放汽車內部組成零件,可得到更合理的外觀設計,以此來減少空氣阻力係數,續駛里程可有相應提高。

3. 電池參數與性能

電池是電動汽車最重要的部分,需要探討的地方很多。這裡,只是簡單分析一下如何通過改進電池技術來提高電動汽車的續駛里程,其中包括電池重量、形狀、能量密度、放電率。

由於電池重量在電動汽車總重量中佔有極高的比例,其大小將決定滾動阻力係數,從而影響續駛里程。

電池的形狀也是需要攻克的設計難題之一,當前電動汽車領域使用最多的為柱狀鋰電池,上百塊的電池排列組合會造成體積過大,從而影響汽車減少風阻的結構設計,間接影響了續駛里程。目前,日產聆風和雪佛蘭沃藍達使用的新式板狀鋰電池在體積設計上則佔有一定優勢,為將來電動汽車結構的設計將起到推動作用。

能量密度和放電率都是電池影響續駛里程的重要因素,電池能量高、放電時間長才是電動汽車延長續駛里程的關鍵。電池方面還有很長的路要走,相同體積下,性能更高的納米技術電池和固態技術電池目前還在起步階段。

4. 輔助裝置的能量消耗

輔助裝置不僅僅指我們熟悉的照明、音響、空調和車載控制系統,還包括制動系統的空氣壓縮機、轉向系統的液壓泵等動力輔助系統。這些輔助設施除空調外,將綜合消耗總能量的6%-12%。如果這些能量消耗能夠降低,就可提供更多的電量輸出給動力系統。從而延長續駛里程。

綜上所述,要提高電動汽車的續駛里程需要科學家們多方面的努力與研究。總體來說,主要體現在電池方面,如果能夠減輕重量、減小體積、提升性能和增強環境適應能力,將可大幅增加續駛里程。而電動汽車減少風阻的外型設計和附屬裝置能耗的降低則可起到輔助作用。

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