前些天,我們在公眾號上,轉(zhuǎn)載了“42號車庫”制作的視頻。他們把一臺已經(jīng)開了57w公里的榮威e550插電混動汽車的電池做了容量測試。但是后臺有朋友留言,說小編吃相難看,竟然說e550一臺插混車有40度電。小編看到之后,真覺得有點哭笑不得。視頻

前些天,我們在公眾號上,轉(zhuǎn)載了“42號車庫”制作的視頻。他們把一臺已經(jīng)開了57w公里的榮威e550 插電混動汽車的電池做了容量測試。
但是后臺有朋友留言,說小編吃相難看,竟然說e550一臺插混車有40度電。
小編看到之后,真覺得有點哭笑不得。視頻中,清華的工程師測試的是電芯的Ah,即電池的容量。并不是電池的能量,我們常說的多少度電。
首先得感謝這位小伙伴,文章看的非常仔細。其次,也給我們提了個醒,雖然現(xiàn)在新能源汽車已經(jīng)滿街跑了,但大家對新能源技術(shù)還是不太了解,所以今天我們有必要給小伙伴們做一次科普,講講電池的兩種參數(shù),容量和能量。
點擊觀看本期文章視頻內(nèi)容:Ah和Wh傻傻分不清,到底哪個代表電池電量?
01 如何區(qū)分容量和能量?
其實容量和能量有個很簡單的辦法區(qū)分,就是看單位。
容量的單位是Ah。大家可以看手機網(wǎng)站或者充電寶,都是用容量來衡量電池的大小。常見的充電寶有5000-10000mAh,華為最新款Mate40Pro的電池有4400mAh。
而在新能源車上,我們卻用能量這個指標(biāo)來描述電池,單位是kWh。
比如說特斯拉Model 3長續(xù)航版本的電池能量是75kWh,也就是我們常說的75度電。國產(chǎn)后的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版是52度電,切換到磷酸鐵鋰后又成了55度電。但是你應(yīng)該從沒聽說說過Model 3的電池容量是多少Ah吧?
手機和車上都是電池,為什么沒有統(tǒng)一常用單位?那到底什么時候用容量Ah,什么時候用能量kWh呢?
02 容量和能量的關(guān)系
其實看起來混亂的兩個單位,能量與容量之間,是存在聯(lián)系的——只要知道一塊電芯的兩個參數(shù),就能計算得到第三個。這三個值又有什么含義呢?
我們先看最熟悉的——電壓。
這個我們經(jīng)常接觸,不同的電池都有不同的電壓。一節(jié)堿性電池是1.5V,鉛酸電瓶12V,磷酸鐵鋰電芯3.2V,三元電芯3.7V左右。
但小飛哥要跟大家強調(diào)的是,這都是額定電壓。而實際不管哪種電芯,充滿電和放光電的時候,電壓是不一樣的——滿電狀態(tài)電壓高,虧電狀態(tài)電壓低。
我們再說說容量。
電池充放電的過程,實際是正負(fù)極之間帶電離子移動的過程。充滿電之后,能流動的離子越多,那電池的放電能力就越大。
那怎么測量一塊電芯能放出多少電呢?
所以就像我們剛才說的,每時每刻的電芯電壓都不一樣的。所以工程師在開發(fā)的時候,需要用恒定電流的方式測試電芯容量,結(jié)果才能更準(zhǔn)確。
用一定的電流,放電一定的時間,拼起來就是Ah,也就是容量的單位。
當(dāng)一款電芯開發(fā)好之后,工程師就會用容量的大小對不同的電芯進行區(qū)分,久而久之形成了慣例。比如一塊小米的電芯20000mAh;一塊來自寧德時代的車用級電芯203Ah。
不管兩者相差多少倍,道理都是一樣的。像手機這種只用一塊電芯的3C產(chǎn)品上,習(xí)慣成自然,大家就直接用電池上印著的容量參數(shù)來稱呼電池的大小。
但是,不是所有的電池,都只用一節(jié)電芯的。我們還可以通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式增加電芯數(shù)量。
初中物理我們都學(xué)過,串聯(lián)可以增加電壓,并聯(lián)可以增加容量。
通過調(diào)整串聯(lián)和并聯(lián)的數(shù)量,可以獲得最終需要的電池能量,對應(yīng)了我們剛剛說的公式。
新能源汽車的工作電壓在300或400V,甚至有更高的800V。而一個鋰離子電芯的輸出電壓通常在4V左右。這樣我們就需要把100節(jié)左右的電芯,給串聯(lián)起來,這時候容量不變,電壓升到400V。
我們拿上汽ER6的電池舉例,它的電池包由96個203Ah的電芯串聯(lián)而成,沒有額外并聯(lián)。如果我們?nèi)匀挥萌萘康慕嵌葋砜矗@塊電芯是203Ah。但一塊電芯,和96塊電芯組成的電池包,都被稱為203Ah,顯然不合適,所以我們需要用能量來衡量。
一塊電芯的額定電壓是3.7V左右,乘以203Ah等于730Wh,是0.73度電。而ER6電池包,雖然電芯容量也是203Ah,但額定電壓是351V,計算得到整個電池包能量為69.9kWh左右。這樣就能輕松區(qū)分了。
這里教大家一個非常實用的小技巧,如果想帶個很大的充電寶,比如2萬mAh的,怎么知道能不能帶上飛機呢?
根據(jù)《中國民用航空危險品運輸管理規(guī)定》,在我國攜帶移動電源坐飛機,額定能量不超過100Wh時,可以無需批準(zhǔn)直接上飛機。
這里規(guī)定是能量,不能直接比較,但可以用我們剛才的公式。
額定電壓3.7V,乘以額定容量20000mAh,得到其能量為74Wh,小于規(guī)定的100Wh,就可以快速知道,這個充電寶能帶上飛機了。
正規(guī)的充電寶,都會用一行小字,標(biāo)上實際的能量,安檢小哥每次掏出來看一下的,也正是這個值。
我們最后總結(jié)一下。工程師開發(fā)單個電芯的時候,說的是容量。因為身邊3C產(chǎn)品,比如手機、充電寶用的一般都是單個電芯,大家久而久之習(xí)慣了用容量來稱呼電池。
但是電池包由很多個電芯并聯(lián),用容量表示已經(jīng)無法區(qū)分,對外表現(xiàn)出的衡量指標(biāo),是能量。
新能源汽車的電池,是典型的多電芯組成的電池包,所以我們用能量來衡量。
但歸根到底,我們最關(guān)心的是電池能對外釋放出的能量,這才是真正衡量電池“大小”的指標(biāo)。下次不要搞錯了哦。