为什么电动汽车仍然需要12V铅酸电池？完全没必要!

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为什么电动汽车仍然需要12V铅酸电池？完全没必要! [复制链接]

 

锂离子电池技术的不断进步，让电动汽车的续航里程比以往任何时候都更长、加速更快、马力更大。然而，今天路上行驶的大多数电动汽车仍然配备12V铅酸电池作为待机电源。这究竟为何？

 

铅酸电池的前世今生

 

铅酸电池价格低廉，性能可靠，已经有100多年的历史，早在19世纪90年代就被用于早期版本的电动汽车。它可以提供启动内燃机所需的高电流（在寒冷条件下高达500A，持续5秒），并且内燃机车辆的整个电气子系统设计为在发动机关闭时由12V蓄电池供电。

 

随着汽车行业在20世纪90年代末开始电气化，出现了混合动力或插电式混合动力电动汽车，但仍然需要使用铅酸电池，因为汽油发动机的启动仍然离不开它。

 

 

没有发动机的汽车会怎么办？

 

即使已无需500A峰值输出电流来启动汽油发动机，但大多数全电动汽车仍保留使用这种重型电池，以便在电机不运行时为所有电气子系统提供12V电源。在全电动汽车中弃用12V蓄电池的想法听起来很简单，但在实现之前还需要解决几个问题：

 

 

成本： 铅酸电池价格低廉。在大多数情况下，使用DC-DC变换系统将所有车灯、泵、车窗、动力转向和信息娱乐/导航系统的400V（来自电池组）变换为12V的成本往往更高。

 

复杂性：重新设计汽车中的任何东西都是一项复杂的工作，因为仅汽车资格认证就可能需要数年时间才能完成。铅酸电池具有公认的耐用性和相对较长的使用寿命。设计电动汽车时，用12V电池为低压系统供电可简化工程。

 

安全性：上述大多数低压系统都非常靠近乘客。如果设计为让它们直接从400V或800V电池中取电，可能会比较吓人。如果使用铅酸电池，则可通过断开主蓄电池与关键系统的连接来隔离更高的电压。乘客舱内的高压需要多层安全保护。这就是为什么最近的一些电动车设计没有完全摒弃12V电池，而是选择用更小、更轻、可用输出电流更低的锂基电池取代铅酸电池。

 

那么如何才能淘汰12V电池呢？

 

要完全摒弃12V电池，则需要采用坚固耐用的电源，可以安全地从高压电池组中取电。它需要具有宽输入电压范围，理想情况下为30VDC至1000VDC，以涵盖400V和800V额定电池电压，以及适合功能安全关键应用的30V工作电压。

 

它需要具有非常的效率，以降低工作温度并最大限度地减少动力电池的放电。它还需要具有较少的元件数量，从而节省空间并提高可靠性。

chunyang

现在的电动车里有铅酸电池？闻所未闻！早在2014年我首次体验电动车（一辆轿车、一辆小货车）时就是纯锂电的。12V电池是辅助电源，主电源没接通时提供必要的电能供应，主电池上电后给辅助电池充电。

chunyang

“但大多数全电动汽车仍保留使用这种重型电池，以便在电机不运行时为所有电气子系统提供12V电源”——这篇文章应该是几年前的考古文，最初的电动车是车厂用油车技术改装的，不少部件来自油车，所以还有发电机之类，现在的电动车早就没有了。

刚查了一下，像比亚迪早在十年前就是用纯锂电池了，现在的特斯拉也是纯锂电。

吾妻思萌

早期是可靠性？ 现在锂电完全替代 说白了就是工艺和材料进步了

chunyang

吾妻思萌 发表于 2023-3-8 16:50 早期是可靠性？ 现在锂电完全替代 说白了就是工艺和材料进步了

主因应该是价格，早年间锂电池太贵了，车规的对可靠性要求较高，于是更贵。

wangerxian

我觉得燃油车还是用铅酸的好，用锂电池，感觉也会开始变得不安全了。毕竟行驶过程中它属于活跃状态。

cctv180

原因其实很简单就是成本问题和安全问题,整车下电了,还有设备在待机,高压dcdc效率不好搞,锁车了还有高压电要命啊.

吾妻思萌

吾妻思萌 发表于 2023-3-8 16:50 早期是可靠性？ 现在锂电完全替代 说白了就是工艺和材料进步了

主因应该是价格，早年间锂电池太贵了，车规的对可靠性要求较高，于是更贵。

还有一个自燃安全性

Gen_X

供电的用途是有安全级别的，控制、监控、传感器、照明、动力等不在一个级别上。

根据安全级别最高的就是控制，所以控制是独立的供电系统，但现在的电动车电压都比较高，

所以有专门的去低压的DC/DC，并有保障使用的独立电池。

我认为还沿用铅酸电池的理由主要是气候条件和耐过充，这两点是锂电的短板。

为了控制可靠，就有一定的浮充和过充，才能保证随机的停用导致下次无法自救，这就导致电池总处于80-100%的容量+浮充。而这是动力铅酸电池的特性。现在有的电动车用了新技术的铅酸电池，成本也不低，低温性能更好。

史蒂芬

目前低端电动车市场还是铅酸电池，毕竟成本低廉，比如老头乐等电动四轮车，续航要求不高的市场，中高端汽车市场还是锂电池，长续航，体积等因素，电池组目前只能是锂电池

chunyang

吾妻思萌 发表于 2023-3-8 17:57 主因应该是价格，早年间锂电池太贵了，车规的对可靠性要求较高，于是更贵。 [/quote] 还有一个自燃安全 ...

别忘了电动车动力电池都是锂电，辅助电源电池相比才多大点容量？可见“自燃安全性”压根不是理由。

chunyang

Gen_X 发表于 2023-3-9 08:40 供电的用途是有安全级别的，控制、监控、传感器、照明、动力等不在一个级别上。 根据安全级别最高的就是 ...

电动车动力电池组的电压虽高，现代开关电源技术完全能轻松应对。主电池接通后，车载设备供电就是动力电池组经由开关电源提供的。

至于浮充过充问题，现在的锂电池充电管理芯片早就能轻松应对了，否则笔记本电脑还怎么可能存在？

低温问题，这个还勉强说得过去，但目前主电池只有锂电可选，辅助电池耐低温主电池不耐也没多少实际意义。

对电动车而言，辅助电池的最大意义就是停车安全监控和开门。因铅酸电池的寿命限制，就曾发生过特斯拉早期采用铅酸辅助电池的车型在铅酸电池失电后无法开启车门的事件，所以现在的车型都改全锂电了。

 

chunyang

猜测辅助锂电比较贵的原因除安规外（但安规方面与动力电池比要求应该低多了，因容量较小且无需快充、快放反而工况不会那么极端，更不会涉及冲撞要求），最主要的原因是对自放电特性的要求更高，毕竟长期停车是完全可能的，而锂蓄电池的自放电特性一般都不怎么样。

chunyang

wangerxian 发表于 2023-3-8 17:11 我觉得燃油车还是用铅酸的好，用锂电池，感觉也会开始变得不安全了。毕竟行驶过程中它属于活跃状态。

楼主帖讨论的是电动车，非燃油车。

chunyang

cctv180 发表于 2023-3-8 17:33 原因其实很简单就是成本问题和安全问题,整车下电了,还有设备在待机,高压dcdc效率不好搞,锁车了还有高压电要 ...

高压DCDC效率不好搞？那么ACDC呢？用220V交流的设备比如PC，实际输入是311V直流甚至还能高些，难道效率不高了么？铜牌、银牌、金牌PC电源了解一下。

至于锁车与否，电池组的高压当然都还在，而除了动力电机驱动电路部分和电源电压变换部分，车内其它设备本来都是低压的，不拆开高压相关部件，人不可能接触到高压，无论车内车外。这方面的安全性，电动车在设计时早考虑到了，而且有强制安全标准。

chunyang

史蒂芬 发表于 2023-3-10 09:04 目前低端电动车市场还是铅酸电池，毕竟成本低廉，比如老头乐等电动四轮车，续航要求不高的市场，中高端汽车 ...

一般语境下的“电动车”特指纯电动力的家用/商用小型载人车辆，车辆本身必须上机动车牌照，驾驶者需持有至少C2等级的驾照，并不包括“老头乐”这类特殊车辆，也不包括三轮、两轮车之类。即使是低端电动车，比如刚上市售价最低才两万多的五菱宏光MiniEV，一样都是用锂电池的，从不存在铅酸电池的量产车型。

史蒂芬

史蒂芬 发表于 2023-3-10 09:04 目前低端电动车市场还是铅酸电池，毕竟成本低廉，比如老头乐等电动四轮车，续航要求不高的市场，中高端汽车 ...

感谢回复，受教了，我们老家那块一万多的老头乐盛行，交警队还要求交钱给车喷车牌呢

wangerxian

chunyang 发表于 2023-3-10 13:42 楼主帖讨论的是电动车，非燃油车。

哈哈，是，我只是吐槽一下，燃油车可别换锂电池。

吾妻思萌

吾妻思萌 发表于 2023-3-8 17:57 主因应该是价格，早年间锂电池太贵了，车规的对可靠性要求较高，于是更贵。 [/quote] 还有一个自燃安全 ...

别忘了电动车动力电池都是锂电，辅助电源电池相比才多大点容量？可见“自燃安全性”压根不是理由。

那电瓶车 小电动自燃的例子很多 那么一点点就能爆燃，早期的锂电确实危险啊～现在材料和工艺进步了，但是车祸确实也会爆，毕竟活性金属～

Gen_X

我说的是电动汽车中的“12V”电源和电池。

首先电池存在是安全级别的原因，两级储能的级别高于单电池级别，动力和控制独立供电的安全级别高于单一电源。

其次才是其它的问题。至于铅电，主要是低温性能略好而已。