《表3 方案综合对比：纯电动汽车电池系统的设计》

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《纯电动汽车电池系统的设计》

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首先进行电芯的选型。电芯是动力电池系统的基本组成部分，是电动车辆的能量储存装置，主要为车辆提供电能的吸收、存储和供应，其比能量、比功率和循环寿命等参数，直接影响电动车辆续驶里程、加速和爬坡能力、使用寿命等性能。根据其材料不同，主要分为三元材料（NCM）、磷酸铁锂材料（LFP）和镍氢电池（Ni/MH）等。根据电芯结构，可以分为圆柱形、方形硬壳和铝塑膜软包等。圆柱形电芯，主要规格有18650和21700，壳体以钢壳为主，结构成熟，工艺制造成本低。自动化生产工艺成熟度高、生产效率高、成品率及电芯一致性高。单个典型能量少，所以一个电池包需要的单体电池量大、成组成本高、电芯寿命较低，对于电池均衡和散热性能要求较高。典型车型有特斯拉。方形硬壳，壳体以铝合金为主，结构可靠性高，电芯循环寿命长，NCM约3000～4000次，LFP约6000次。但壳体较重，能量密度较低，机械结构成本较高。国内车型（主要是宁德时代电池）大量使用。铝塑膜软包质量轻，较同等容量的钢壳锂电池轻20%～40%。体积能量密度高，可节约体积20%以上，其定制化水平很高。壳体机械性能低，容易发生漏液，自动化程度低，工艺复杂，散热设计困难。典型车型是奔驰EQC和日产的Leaf等。根据续驶里程200km，车速目标100km/h，能耗小于0.25ekg，初步设计总能量为80kWh（上一章节已经推导）。系统容量=总能量/系统额定电压=80kWh/384V≈208Ah。根据国内现有资源，推荐以下3种进行综合对比，见表3。