Panoramica delle batterie di alimentazione per veicoli a nuova energia
Le batterie di potenza sono la fonte di energia dei veicoli elettrici, dei dispositivi di accumulo dell’energia e il fattore chiave che limita lo sviluppo dei veicoli elettrici. Affinché i veicoli elettrici possano competere con quelli a carburante, la chiave è sviluppare batterie con elevata energia specifica, elevata potenza specifica, lunga durata e basso costo.
(1) Termini comuni e indicatori di prestazione delle batterie per veicoli elettrici
Stato di carica (SOC): percentuale della capacità rimanente della batteria rispetto alla capacità totale.
Stato di salute (SOH): fornisce informazioni sullo stato di salute della batteria.
Sistema di gestione della batteria (BMS): monitoraggio in tempo reale dei parametri operativi della batteria, diagnosi dei guasti, stima del SOC, stima del chilometraggio, protezione da cortocircuiti, monitoraggio delle perdite, allarme sul display, selezione della modalità di carica e scarica, ecc., per garantire efficienza e affidabilità e il funzionamento sicuro dei veicoli elettrici.
Energia specifica (Wh/kg): la quantità di energia elettrica rilasciata da una massa unitaria di materiale elettrodico, che indica la resistenza dei veicoli elettrici in modalità elettrica pura.
Potenza specifica (W/kg): la potenza che può fornire un'unità di massa della batteria, che viene utilizzata per giudicare le prestazioni di accelerazione e la velocità massima dei veicoli elettrici e influenza direttamente le prestazioni di potenza dei veicoli elettrici.
Durata del ciclo: il numero di volte in cui una batteria viene caricata e scaricata in una settimana, che è un indicatore importante per misurare la durata di una batteria. Maggiore è il numero dei cicli, maggiore sarà il tempo di utilizzo della batteria. Velocità di scarica della batteria, ovvero una misura della velocità di scarica.
Velocità di scarica della batteria C (multipla): indica la velocità di scarica della batteria, cioè una misura della velocità di scarica. Lo scaricamento dell'intera capacità della batteria in 1 ora è chiamato scarica 1C.
Profondità di scarica (DOD): si riferisce al rapporto tra la capacità scaricata dalla batteria e la capacità nominale della batteria.
(2) Requisiti prestazionali per le batterie dei veicoli elettrici
In quanto dispositivo di accumulo dell'energia per i veicoli, le batterie dei veicoli elettrici devono avere energia sufficiente per soddisfare determinati cicli di guida e chilometraggio e devono anche fornire la potenza massima richiesta per raggiungere le prestazioni di accelerazione specificate del veicolo. In altre parole, le batterie di potenza devono avere buone prestazioni di carica e scarica, elevata potenza specifica ed energia specifica, prezzo basso e facilità di utilizzo e manutenzione.
(3) Tipologie di batterie di potenza per veicoli elettrici
I seguenti tre tipi di batterie di alimentazione sono comunemente utilizzati nei veicoli elettrici:
Batteria chimica: un dispositivo che converte l'energia chimica in energia elettrica. È strutturalmente suddiviso in due categorie principali: batterie di accumulo e celle a combustibile.
Batteria fisica: un dispositivo che si basa su cambiamenti fisici per fornire e immagazzinare energia elettrica, come supercondensatori, batterie a volano e celle solari.
Biobatteria: un dispositivo che genera elettricità attraverso reazioni biochimiche. Ad esempio, le batterie microbiche utilizzano l’anodo della batteria per sostituire gli accettori naturali di elettroni come ossigeno o nitrati e generare energia elettrica attraverso il trasferimento continuo di elettroni.
