一：电动汽车电池和电源介绍

电动汽车的主要电源是电动汽车电池组，也称为动力电池。电动汽车电池组是一组连接在一起的电池单体，用于存储和提供电能以供电动汽车驱动电机使用。

电动汽车电池组通常采用锂离子电池技术，因为锂离子电池具有高能量密度、轻量化和较长的寿命。锂离子电池的电池单体通过串联和并联组合在一起，以达到所需的电压和容量。

电动汽车电池组的电压取决于所使用的电池单体数量和配置。一般来说，电动汽车的电池电压可以在几百伏特到数百伏特之间。电池组的容量决定了电动汽车可以存储的电能量，通常以千瓦时（kWh）为单位进行衡量。

电动汽车电池组需要与电动汽车的电动机和控制系统配合工作。电池组通过电动汽车的电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）进行监测、控制和保护。BMS负责监测电池组的电压、电流、温度等参数，并确保电池组的安全运行和最佳性能。

充电是电动汽车电池组获取电能的过程。电动汽车可以通过不同的充电方式进行充电，包括家用电源充电、公共充电桩充电和快速充电站充电。充电时间和充电速度取决于电动汽车电池组的容量、充电设备的功率以及充电站的充电标准。

电动汽车的电池组寿命会随着时间和使用而逐渐衰减。电池组的健康状态可以通过BMS进行监测，并采取适当的措施进行维护和管理，例如合理控制充放电速率、避免过度充电或过度放电以及避免极端温度等。

总而言之，电动汽车电池组是电动汽车的主要电源，通过存储和提供电能来驱动电动汽车。电动汽车制造商和技术公司一直在致力于提高电池技术的能量密度、充电速度和寿命，以进一步推动电动汽车的发展和普及化。

二：电动汽车电池电源要求

与高性能处理器或液晶显示器的功耗相比，普通尺寸车辆加速所需的电量非常高。本文档(PDF)

介绍了典型车辆加速期间的估计平均功率为 61 kW。这假设道路平坦且没有逆风。

需要非常高的峰值功率是一项困难的设计要求：没有人希望一辆汽车在大风天上坡时无法正常加速，因此电池的内阻必须足够低以支持高功率仅在偶尔的“坏情况”条件下发生的交付。

什么是能量密度？

这里的关键概念是能量密度，它是指给定物质或设备相对于其物理尺寸或重量可以存储的能量。（在的科学背景下，能量密度表示每单位体积的能量，比能量表示每单位质量的能量。）

一般来说，电池比汽油和煤炭等化石燃料方便得多。然而，能量密度和比能量要低得多。例如，汽油或柴油的比能量可能比锂离子电池高100倍，比铅酸电池高300倍。

电池与汽油的比较并不像看起来那么糟糕，因为电动机可以比内燃机 (ICE) 更有效地将存储的能量转化为车辆运动。然而，即使在纠正了效率差异之后，仍然很难达到与满箱油的内燃机汽车相当的行驶里程。

我已经看到了当前可用电动汽车的一些令人印象深刻的续航里程数字，但重要的是要记住其缺点：

这些高容量电池并不便宜。它们的制造成本高达数千美元，占电动汽车购买价格的很大一部分。

电池反复充电和放电会导致电池性能下降，其性能受到多种因素的影响，因此难以预测。我不知道我们有多少关于长期电动汽车电池性能的可靠数据，但我想我们都听说过经过适当维护的内燃机汽车，可以在良好的运行状态下达到十万英里的标准。

与给油箱加油相比，给高容量电池充电极其缓慢。就连特斯拉的“超级充电桩”也要让你等半个小时。

电动汽车电池化学成分

研究人员已经探索了相当多的电池技术作为电动汽车的动力来源。我找到了阿贡国家实验室1994 年 发布的一份相当旧的文件，其中包括以下化学物质作为“候选电动汽车电池系统”：铅酸、镍/镉 (NiCd)、镍/铁、镍/金属氢化物 (NiMH)、钠/硫、锌/溴、锌/空气、氯化钠/镍、硫化锂/铁和锂聚合物。

该列表的顺序基于每个系统的比能量，铅酸具有值（25-40瓦时/千克），锂聚合物具有值（100-200瓦时/千克） 。

目前，电动汽车的电池化学成分是锂离子电池。2012 年发表的一篇论文表明，镍氢电池以前是混合动力电动汽车的主导技术，尽管作者预测锂离子系统的使用将迅速扩大。