电动汽车主要能量来源是什么

电动汽车的主要能源必须是高压动力电池。电瓶车和传统燃油车最大的区别在于能源。燃油车的能源是汽油，通过火花塞点火爆炸做功，通过发动机的反馈控制和排放处理，将废气排放到大气中。

随着汽车数量的增加，环境污染和能源消耗越来越严重。随着时代的发展，零排放电动汽车已经开始发展。可以说，每个国家都在大力发展新能源汽车。我国发展新能源汽车是“弯道超车”，重点发展纯电动汽车，特别是在一些经济发展较好的城市，电动车随处可见。然后，我们来分析一下电动汽车的能源——高压动力电池。

电动汽车结构分析

电动汽车主要由电驱动系统、机械传动系统、电池系统和充电系统组成，其中电驱动系统是整个电动汽车实现能量转换的核心，比如将电池的电能输出给电机，机械传动装置将传递的电能以机械能的形式传递给驱动轮。

我们以纯电动车结构为例，如下图所示。汽车行驶时，电池输出的电能由控制系统计算，电机的转动由控制器(变频器)控制，电机输出的扭矩通过传动系统是车轮前进或后退。

控制系统可以根据各种路况下的车速、油门踏板位置传感器的开启信号和加速度等进行能量转换。电机的逆变器不同，控制器也不同。控制器将动力电池的DC功率转换成交流功率来驱动交流电机。

电动车的动力电池分析

其实市场上有两种动力电池:镍氢电池和磷酸铁锂电池。例如，丰田最省油的混合动力系统THS-II使用丰田卡罗拉、雷克萨斯和普锐斯，别克君威和本田CRV等其他品牌，国外特斯拉纯电动汽车使用三元锂电池，或钴酸锂电池。

镍氢电池

目前，大多数混合动力汽车使用镍氢电池。这种电池的正极是氢氧化镍，负极是金属氧化物，电解液是30%的氢氧化钾。金属氧化物的工作原理是水溶液中的氢离子运动产生电流，然后氢气会在负极上逐渐消耗掉。工作原理如下图所示。

使用镍氢电池没有重金属污染的问题。镍氢电池的比能量较高，可超过70WH/kg，比功率为200W/kg，单电池额定电压为1.2V，通常10个单电池组成12V电池组，也有7个电池组成的7.4V电池组，如普锐斯，其电容为6.5AH，整体电池电压为201.6V

镍氢电池具有很强的充放电能力。在工作过程中，阳极释放氧气，阴极释放氢气。这两种气体很容易结合成电池内部的水，保持内部压力不变，基本不需要调节电解液的密度。

磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池正极为磷酸亚铁锂结构，负极为石墨，中间隔板为聚乙烯，电池中间上下两侧装有有机电解液。当电池温度异常时，中间隔板可以阻挡锂离子的通过，防止电池内部电流短路。

电池放电时，锂离子从石墨负极板析出，通过中间隔板到达正极板，从而产生电流；在充电过程中，锂离子在电动势的作用下从正极沉淀到负极。

铁锂电池的电芯电压为3.2V，最大电压可达3.6V，最大沸点电压为2.0V V，这类电池为“18650”形状的绕组结构。电池直径18毫米，高度65毫米，最大容量3100毫安时。

磷酸铁锂电池没有电池的记忆响应，也就是在使用过程中如果发现车内所剩电量很少，可以找附近的充电站进行充电，不会影响电池的性能，充电前也不需要用完最后一点电量。镍氢电池不一样。如果用于插电式混合动力汽车，则需要在电池第一次充满电后使用。这是因为这两种电池的电池记忆效果不同。

总结

电动汽车的主要能源是动力电池，动力电池分为镍氢电池和磷酸铁锂电池，分别适用于混合动力和纯电动汽车。长时间使用后，原单电池的性能会出现一些差异，比如电压达不到原来的水平，续航里程达不到要求的里程等。因此，发现故障后必须及时对电池进行测试。

电驱动是一种新的驱动方式，前后轴可以由两个电机分别驱动。相比结构复杂的机械四驱，电驱更简单，更容易做，更容易控制，但电驱不适合越野！

电机的特点是功率大，在散热条件允许的情况下可以短时间过载。其次，电机在额定功率内的转矩不随转速的变化而变化。

重要的是要知道内燃机的扭矩与转速有关。如果转速太低，扭矩就无法发挥。当涡轮增压发动机转速超过1500r/min时，可以输出额定扭矩，不同发动机的最大扭矩和转速也不同。有些涡轮增压发动机只有在转速达到2200r/min时才能输出额定扭矩，自吸发动机只有在转速至少达到3800r/min时才能输出最大扭矩。但是马达不一样。电机可以从零转输出最大扭矩。只要每分钟转几十转，就会输出最大扭矩。因此，由电动机驱动的汽车将表现非常好。一台40kw的小电机可以带来1.5T发动机的动力，尤其是提速更快，爆发力更强。

但是电机的这些优点在越野车上是行不通的！越野和越野是完全不同的概念！如果简单的斜坡被认为是越野，那么两轮驱动汽车可以做到:

别管车了，把这种非铺装的两驱车使劲踢！电动四驱不可否认爬坡能力和通过能力都很强。如果你对车没什么不好的感觉，通过能力几乎和硬派越野车一样，尤其是斜坡的短时大功率输出条件，这是电动四驱的特长！

但是说到越野，不可能只玩爬坡和冲坡。玩泥巴也是越野车的一项运动。

可见电动四驱并不适合玩泥巴。

当然，城市SUV很难玩泥巴。上图这款车的性能绝对比同级别的城市SUV好很多，已经超越了大部分四驱SUV。而且下河溯流而上，在泥巴谷游玩的场景，也不是电动四驱的特长！

并不是否定电动四驱。玩泥巴需要更高的持续扭矩。机械四驱可以以速度为代价切换到低速档放大扭矩，在散热系统正常的情况下，内燃机可以长时间持续输出额定功率，所以只要油箱里有足够的燃油，就可以玩得更久。

但是对于电动四驱来说，恐怕不行！无论降低速度和增加扭矩，长期输出功率都是一个问题。事实上，汽车制造商宣传的数百千瓦电机的实际功率不到100kw。如前所述，电机可以在短时间内过载。短时间内功率翻倍没问题，只要散热能跟上。让我们来看看电动汽车中使用的电机铭牌:

峰值功率为120kw，也就是厂家声称最大功率的电机为120kw。实际上额定功率只有65lw。因此，电机在120kw功率下工作是有时间限制的。上面有泥巴的电动四驱因为电机过热保护而停止。因此，电驱动可以发挥加速和发挥突破，这可以在短时间内完成，而无需持续输出高功率。

退一步讲，即使大功率输出可以长期持续，如何解决供电问题？

电动机的电源由电池和发电机提供。这种电动四驱车型的电池容量只有19千瓦时左右。如果前后电机以最高功率工作，总功率将达到290kw。19千瓦时的电池可以使用多久？一台20千瓦的电机一小时消耗290千瓦时，19千瓦时只能用4分钟！电机一半的功率只能运行八分钟！

可能有人说过发动机可以发电。如果你期望在极端情况下用发动机发电驱动电机，那么你会失望的！发动机最大功率只有140kw，不能长时间满功率运行。发电机失电切除后，两台电机功率均分50kw，也要考虑电机的启动电流...发动机的发电对电机来说是沧海一粟，和自己的头发摆脱麻烦一样！

所以电动四驱系统不适合长时间大电流放电，也不适合玩泥巴。玩斜坡很好。即便如此，电动四驱系统的通过能力和四驱能力都要比同级别燃油SUV强很多，但并不适合与越野车对比！