ด้วยความนิยมอย่างรวดเร็วของรถยนต์ไฟฟ้าและการเพิ่มขึ้นของกลุ่มผู้บริโภคปัญหาของระยะทางขับเคลื่อนสั้นและค่าใช้จ่ายสูงของรถยนต์ไฟฟ้าจึงมีความโดดเด่นมากขึ้นเรื่อย ๆ ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบพลังงานไฟฟ้าของรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ได้รับความสนใจอย่างมาก OEM ของรถยนต์ไฟฟ้าและซัพพลายเออร์แบตเตอรี่พลังงานกำลังมองหาโซลูชันสำหรับระบบแบตเตอรี่พลังงานที่ผสานรวมสูงเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้
●แบตเตอรี่กรดตะกั่วเป็นแบตเตอรี่สำรองแบบชาร์จซ้ำได้ทั่วไปที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ รถจักรยานยนต์ และอุปกรณ์อื่นๆ เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานและอายุการใช้งานต่ำ รถยนต์พลังงานไฟฟ้าจึงไม่สามารถมีความเร็วที่โดดเด่นและระยะทางขับเคลื่อนสูงได้ และโดยทั่วไปจะใช้กับรถยนต์ความเร็วต่ำ
● แบตเตอรี่ Ni-MH เป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดยใช้แบตเตอรี่ Ni-Cd ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ยกเว้นว่าจะมีการใช้อิเล็กโทรดโลหะผสมกักเก็บไฮโดรเจนแทนอิเล็กโทรดแคดเมียม ลักษณะอื่นๆ โดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม
เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม: แบตเตอรี่นิกเกิลไฮโดรเจนมีข้อได้เปรียบในด้านความจุเฉพาะสูง ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงและต่ำที่ดี การจ่ายพลังงานสูง ไม่มีมลพิษ ความปลอดภัยสูง และเอฟเฟกต์หน่วยความจำต่ำ แม้ว่าประสิทธิภาพจะดีกว่าแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด แต่ก็มีโลหะหนักซึ่งจะสร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมหลังจากทิ้ง
●ลิเธียมไอออนเป็นหนึ่งในแบตเตอรี่ที่มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากที่สุดในปัจจุบัน แบตเตอรี่ชนิดนี้มีความหนาแน่นของพลังงานสูง จึงสามารถเก็บไฟฟ้าได้มากขึ้น ด้วยวงจรชีวิตที่ยาวนาน จึงสามารถชาร์จและคายประจุได้มากกว่า และใช้งานได้นานกว่า ปัจจุบันมีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้อยู่ในรถยนต์ไฟฟ้าเป็นหลัก 2 ประเภท ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟตและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไตรภาค
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต: เสถียรภาพทางความร้อนที่ดี ความปลอดภัย ต้นทุนต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน ความหนาแน่นของพลังงานต่ำ กลัวอุณหภูมิต่ำ เสถียรภาพทางความร้อนดีที่สุดในบรรดาแบตเตอรี่พลังงานลิเธียมไอออน อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของพลังงานต่ำทำให้แบตเตอรี่หนักขึ้นและใหญ่ขึ้น และระยะการแล่นของรถก็อยู่ในระดับปานกลาง
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไตรภาค: เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบลิเธียมเหล็กฟอสเฟต พลังงานไฟฟ้าของหน่วยมีขนาดค่อนข้างใหญ่ แต่ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงนั้นแย่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไตรภาคมีความสมดุลในด้านความจุและความปลอดภัย แบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพครอบคลุมดีเยี่ยม
แบตเตอรี่ที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้านั้นแตกต่างจากรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม และยังมีข้อดีและข้อเสียอีกด้วย
● การปกป้องสิ่งแวดล้อมและการประหยัดพลังงาน:
แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงาน ซึ่งแตกต่างจากรถยนต์ทั่วไปที่ต้องเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อผลิตก๊าซไอเสียและฝุ่นละออง ดังนั้นจึงสามารถลดการปล่อยมลพิษได้อย่างมากและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ในขณะเดียวกัน เนื่องจากการแปลงพลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ ระยะทางขับเคลื่อนของรถยนต์ไฟฟ้าจึงยาวกว่ารถยนต์ทั่วไป และการสูญเสียพลังงานระหว่างการขับขี่ก็ต่ำกว่าเช่นกัน
● อัจฉริยะ:
แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามักจะติดตั้งระบบควบคุมอัจฉริยะ ซึ่งสามารถควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น การชาร์จและอุณหภูมิของรถยนต์จากระยะไกลผ่านแอป ช่วยเพิ่มความสะดวกสบายและประสบการณ์ของผู้ใช้
● ความปลอดภัย:
แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษในประเด็นด้านความปลอดภัย ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและการผลิต จำเป็นต้องใช้มาตรการหลายอย่างเพื่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่และหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น ไฟฟ้าลัดวงจรและความร้อนสูงเกินไป
● ประการแรก ระยะการขับขี่ของรถยนต์ไฟฟ้ายังได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย เช่น สภาพภูมิอากาศ สภาพถนน พฤติกรรมการขับขี่ เป็นต้น เนื่องจากข้อจำกัดของความจุของแบตเตอรี่และอุปกรณ์ชาร์จ อันที่จริง ระยะการขับขี่ส่วนใหญ่ รถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันไม่สามารถเทียบได้กับรถยนต์เชื้อเพลิงในระดับเดียวกัน
● วิธีการเพิ่มพลังงานของรถยนต์ไฟฟ้าคือการชาร์จ แต่เวลาในการชาร์จในปัจจุบันยังเทียบไม่ได้กับการเติมน้ำมัน เวลาในการชาร์จที่ยาวนานเป็นปัจจัยที่ใหญ่ที่สุดที่ส่งผลต่อการเดินทางของรถยนต์ไฟฟ้า
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมได้พัฒนานวัตกรรมทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง และค่อยๆ ประสบความสำเร็จในการปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่และประสิทธิภาพการรวมระบบอย่างมีนัยสำคัญ ช่วยให้รถมีระยะการขับขี่ที่สูงขึ้น บรรเทาความกังวลเรื่องระยะทางของผู้ใช้ และลดต้นทุนของรถ ในปัจจุบัน แบตเตอรี่แบบบูรณาการทั่วไปและแบตเตอรี่แบบบูรณาการที่ไม่ใช่โมดูลถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย ในขณะที่แบตเตอรี่แบบบูรณาการแบบบูรณาการนั้นไม่ค่อยมีใครใช้
รูปแบบการรวมของแบตเตอรี่ไฟฟ้ามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวิธีการจัดกลุ่มของเซลล์ภายใน วิธีการออกแบบทั่วไปคือการประกอบเซลล์หลายเซลล์ตามขนาดมาตรฐานเพื่อสร้างโมดูลแบตเตอรี่ จากนั้นติดตั้งและเชื่อมต่อโมดูลแบตเตอรี่หลายตัวเข้ากับแบตเตอรี่ กล่องขึ้นรูประบบแบตเตอรี่ แต่ละโมดูลในชุดแบตเตอรี่มีแผ่นปิดท้าย แผ่นด้านข้าง และโครงสร้างฝาครอบด้านบน และบรรจุแยกจากกัน
ชุดแบตเตอรี่ในตัวโดยทั่วไปมักใช้สลักเกลียวเพื่อเชื่อมต่อโมดูลแบตเตอรี่และกล่องแบตเตอรี่ภายใน และควรสงวนระยะห่างทางไฟฟ้าและระยะห่างระหว่างโมดูลต่างๆ ตามข้อกำหนดการออกแบบ ข้อได้เปรียบหลักของแบตเตอรี่ในตัวทั่วไปคือโครงสร้างที่เรียบง่าย ประกอบง่าย และต้องการกระบวนการประกอบที่ต่ำ โมเดลส่วนใหญ่ในตลาดปัจจุบันใช้แบตเตอรี่พลังงานในตัวทั่วไป
● แบตเตอรี่ไร้โมดูล (CTP) เป็นโซลูชันนวัตกรรมที่เกิดขึ้นจากการยกเลิกการเชื่อมโยงโมดูลในวิธีการจัดกลุ่มแบตเตอรี่แบบรวมทั่วไปและรวมเซลล์แบตเตอรี่เข้ากับชุดแบตเตอรี่โดยตรง คุณสมบัติเด่น คือ ชุดแบตเตอรี่ลดลงอย่างมาก จำนวนของชิ้นส่วนโครงสร้างภายใน (เช่น แผ่นปิดโมดูล แผ่นด้านข้าง แถบเชื่อมต่อไฟฟ้าแรงสูงระหว่างโมดูล ชุดสายไฟสุ่มตัวอย่างแรงดันต่ำ โครงสร้างสำหรับยึดโมดูล) ในแบตเตอรี่ในตัวทั่วไป ซึ่งจะเป็นการเพิ่มพื้นที่ว่างสำหรับวางแบตเตอรี่ ช่วยลด คุณภาพของก้อนแบตเตอรี่
โดยทั่วไป กาวนำความร้อนที่มีโครงสร้างแบบผสมซึ่งมีกาวสูงและมีค่าการนำความร้อนสูงจะใช้ในการยึดส่วนปลายของเซลล์แบตเตอรี่ทั้งหมดเข้ากับกล่องแบตเตอรี่ในขณะที่ประหยัดสลักเกลียวมาตรฐานจำนวนมาก ผลกระทบและยังสามารถแทนที่ด้วยวัสดุที่ไม่ใช่โลหะที่มีน้ำหนักเบาเพื่อลดน้ำหนักของแบตเตอรี่เพิ่มเติม
นอกจากนี้ยังไม่มีข้อจำกัดของโมดูลมาตรฐานภายในชุดแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในรุ่นต่างๆ ข้อได้เปรียบหลักของแบตเตอรี่ CTP คือ ชุดแบตเตอรี่มีประสิทธิภาพการรวมภายในสูง ความหนาแน่นของพลังงานสูง และส่วนประกอบน้อยลง ซึ่งช่วยลดต้นทุนโดยรวมของชุดแบตเตอรี่ เพื่อให้แบตเตอรี่ CTP มีกำลังไฟสูงขึ้นภายใต้ขอบเขตยานพาหนะเดียวกันและสามารถ เพิ่มระยะการขับขี่ของรถ
●แบตเตอรี่เบลดเป็นอีกหนึ่งโซลูชันที่เป็นตัวแทนของแบตเตอรี่ในตัวที่ไม่มีโมดูล ชื่อนี้เนื่องมาจากรูปร่างของเซลล์ในชุดแบตเตอรี่นั้นยาวและบาง คล้ายกับใบมีด จุดสำคัญในการออกแบบคือการยกเลิกโครงสร้างโมดูลแบตเตอรี่ด้วยวิธี “ชิ้นส่วนที่น้อยลง” และตระหนักถึงนวัตกรรมของระบบแบตเตอรี่โดยการใช้รูปแบบการขยายเซลล์แบตเตอรี่และด้านขั้วแบตเตอรี่ออก
ในขณะเดียวกัน โครงสร้างของคานแนวนอนและแนวตั้งในชุดแบตเตอรี่จะลดลงหรือไม่ได้ใช้งาน จึงช่วยลดพื้นที่ว่างของคานแนวนอนและแนวตั้งในชุดแบตเตอรี่ ปรับปรุงอัตราการใช้พื้นที่ของชุดแบตเตอรี่ และ ทำให้สามารถวางเซลล์ได้มากขึ้นในชุดแบตเตอรี่มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ด้วยวิธีนี้ ความจุ แรงดันไฟฟ้า และระยะทางของแบตเตอรี่ทั้งหมดจะเพิ่มขึ้น มวลของแบตเตอรี่จะลดลง และน้ำหนักของแบตเตอรี่จะลดลง
ข้อดีหลักของแบตเตอรี่เบลดคือประสิทธิภาพการรวมสูงและอัตราการจัดกลุ่มปริมาณสูงในชุดแบตเตอรี่ อัตราการจัดกลุ่มปริมาตรในชุดแบตเตอรี่สามารถเพิ่มได้มากกว่า 15% เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ในตัวทั่วไป ในขณะเดียวกัน วิธีการจัดกลุ่ม ลดความซับซ้อนของกระบวนการประกอบแบตเตอรี่ , ลดต้นทุนการผลิต , ขนาดของเซลล์แบตเตอรี่ยังสามารถปรับได้ตามความต้องการขอบเขตที่แตกต่างกันและสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในรุ่นต่างๆ
●แบตเตอรี่ CTB
การรวมแบตเตอรี่กับตัวเครื่อง (CTB) คือการปรับโครงสร้างของฝาครอบชุดแบตเตอรี่ให้เหมาะสมโดยอิงจากแบตเตอรี่ CTP หรือแบตเตอรี่แบบเบลด เพื่อให้ฝาครอบชุดแบตเตอรี่แทนที่พื้นห้องโดยสารของรถยนต์ จึงตระหนักถึงการผสานรวมของชุดแบตเตอรี่และร่างกาย
เมื่อเปรียบเทียบกับรถยนต์แบบดั้งเดิม รถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่ CTB จะลดพื้นของห้องโดยสาร และยกเลิกช่องว่างระหว่างก้อนแบตเตอรี่พลังงานของรถยนต์แบบดั้งเดิมกับพื้นห้องโดยสาร ซึ่งสามารถลดน้ำหนักโดยรวมของรถยนต์ได้ ในเวลาเดียวกัน พื้นที่จัดวางที่มีอยู่อย่างน้อย 10 มม. ในทิศทางความสูงของรถสามารถใช้เพื่อเพิ่มพื้นที่จัดวางแบตเตอรี่ในด้านหนึ่งเพื่อเพิ่มภาระแบตเตอรี่และปรับปรุงระยะการขับขี่ของรถ
ในทางกลับกัน สามารถใช้เพื่อลดความสูงโดยรวมของรถเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์และลดการใช้พลังงานของรถ ในขณะที่ฝาครอบด้านบนของชุดแบตเตอรี่แทนที่พื้นห้องโดยสารของรถ การออกแบบโครงสร้างจำเป็นต้องได้รับการเสริมความแข็งแรงเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกระหว่างฝาครอบด้านบนและกล่องด้านล่างของแบตเตอรี่ และการปิดผนึกระหว่างฝาครอบด้านบนและด้านข้าง คานและโครงของตัวรถ
ดังนั้นความต้องการความน่าเชื่อถือจึงสูง ข้อได้เปรียบหลักคือการลดจำนวนชิ้นส่วนโครงสร้างในระดับยานพาหนะ เพิ่มพื้นที่ว่างสำหรับแบตเตอรี่หรือยานพาหนะ หรือเพิ่มประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์ เพื่อลดมวลรวมของยานพาหนะ เพิ่มภาระแบตเตอรี่ ลดการใช้พลังงานของยานพาหนะ และตรวจสอบให้แน่ใจว่ารถสามารถบรรลุระยะการขับขี่ที่สูงขึ้นได้
● แบตเตอรี่CTC
การรวมแชสซีแบตเตอรี่ (CTC) เป็นเทคโนโลยีแชสซีไฟฟ้าอัจฉริยะแบบบูรณาการที่เกิดจากการผสานรวมแบตเตอรี่พลังงานสูงและตัวรถ ชุดแบตเตอรี่จะยกเลิกส่วนของกล่องด้านล่างซึ่งส่วนใหญ่มีเซลล์แบตเตอรี่ และเซลล์แบตเตอรี่จะเชื่อมต่อโดยตรงกับ คานข้างตัวรถและการจัดวางและประสานระหว่างคาน
โดยทั่วไปแล้ว รถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่ CTC จะรวมส่วนประกอบเฟรมและแชสซีพร้อมๆ กัน เมื่อเปรียบเทียบกับรถยนต์ทั่วไปหรือรถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่ CTB จำนวนชิ้นส่วนโครงสร้างของรถยนต์จะลดลงอีก จึงช่วยลดคุณภาพของรถยนต์และการใช้พลังงานของรถยนต์ ข้อได้เปรียบหลักคือสามารถลดจำนวนชิ้นส่วนโครงสร้างในระดับยานพาหนะลงได้อีก ซึ่งจะเป็นการลดคุณภาพของยานพาหนะและเพิ่มระยะทางของยานพาหนะ
ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบหลักของรถยนต์ไฟฟ้า นวัตกรรมที่ก้าวล้ำในเทคโนโลยีการรวมระบบแบตเตอรี่จะนำมาซึ่งพลังงานและความประหยัดที่ดีขึ้น ระยะทางขับเคลื่อนที่สูงขึ้น และประสบการณ์การขับขี่ที่ดีขึ้นของผู้ใช้ในรถยนต์ การผสานรวมที่สำคัญของเทคโนโลยีแบตเตอรี่จะพัฒนาและก้าวหน้าต่อไปพร้อมกับ การเปลี่ยนแปลงของความต้องการของตลาด
