电池ah和wh是什么意思(到底哪个代表电池电量)(1)

前些天,我们在公众号上,转载了“42号车库”制作的视频。他们把一台已经开了57w公里的荣威e550 插电混动汽车的电池做了容量测试。

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但是后台有朋友留言,说小编吃相难看,竟然说e550一台插混车有40度电

电池ah和wh是什么意思(到底哪个代表电池电量)(3)

小编看到之后,真觉得有点哭笑不得。视频中,清华的工程师测试的是电芯的Ah,即电池的容量。并不是电池的能量,我们常说的多少度电。

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首先得感谢这位小伙伴,文章看的非常仔细。其次,也给我们提了个醒,虽然现在新能源汽车已经满街跑了,但大家对新能源技术还是不太了解,所以今天我们有必要给小伙伴们做一次科普,讲讲电池的两种参数,容量和能量。

点击观看本期文章视频内容:Ah和Wh傻傻分不清,到底哪个代表电池电量?

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01 如何区分容量和能量?

其实容量和能量有个很简单的办法区分,就是看单位。

容量的单位是Ah。大家可以看手机网站或者充电宝,都是用容量来衡量电池的大小。常见的充电宝有5000-10000mAh,华为最新款Mate40Pro的电池有4400mAh。

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而在新能源车上,我们却用能量这个指标来描述电池,单位是kWh。

比如说特斯拉Model 3长续航版本的电池能量是75kWh,也就是我们常说的75度电。国产后的标准续航版是52度电,切换到磷酸铁锂后又成了55度电。但是你应该从没听说说过Model 3的电池容量是多少Ah吧?

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手机和车上都是电池,为什么没有统一常用单位?那到底什么时候用容量Ah,什么时候用能量kWh呢?

02 容量和能量的关系

其实看起来混乱的两个单位,能量与容量之间,是存在联系的——只要知道一块电芯的两个参数,就能计算得到第三个。这三个值又有什么含义呢?

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我们先看最熟悉的——电压。

这个我们经常接触,不同的电池都有不同的电压。一节碱性电池是1.5V,铅酸电瓶12V,磷酸铁锂电芯3.2V,三元电芯3.7V左右。

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但小飞哥要跟大家强调的是,这都是额定电压。而实际不管哪种电芯,充满电和放光电的时候,电压是不一样的——满电状态电压高,亏电状态电压低。

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我们再说说容量。

电池充放电的过程,实际是正负极之间带电离子移动的过程。充满电之后,能流动的离子越多,那电池的放电能力就越大。

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那怎么测量一块电芯能放出多少电呢?

所以就像我们刚才说的,每时每刻的电芯电压都不一样的。所以工程师在开发的时候,需要用恒定电流的方式测试电芯容量,结果才能更准确。

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用一定的电流,放电一定的时间,拼起来就是Ah,也就是容量的单位。

当一款电芯开发好之后,工程师就会用容量的大小对不同的电芯进行区分,久而久之形成了惯例。比如一块小米的电芯20000mAh;一块来自宁德时代的车用级电芯203Ah。

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不管两者相差多少倍,道理都是一样的。像手机这种只用一块电芯的3C产品上,习惯成自然,大家就直接用电池上印着的容量参数来称呼电池的大小。

但是,不是所有的电池,都只用一节电芯的。我们还可以通过串联或者并联的方式增加电芯数量。

初中物理我们都学过,串联可以增加电压,并联可以增加容量

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通过调整串联和并联的数量,可以获得最终需要的电池能量,对应了我们刚刚说的公式。

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新能源汽车的工作电压在300或400V,甚至有更高的800V。而一个锂离子电芯的输出电压通常在4V左右。这样我们就需要把100节左右的电芯,给串联起来,这时候容量不变,电压升到400V

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我们拿上汽ER6的电池举例,它的电池包由96个203Ah的电芯串联而成,没有额外并联。如果我们仍然用容量的角度来看,这块电芯是203Ah。但一块电芯,和96块电芯组成的电池包,都被称为203Ah,显然不合适,所以我们需要用能量来衡量。

一块电芯的额定电压是3.7V左右,乘以203Ah等于730Wh,是0.73度电。而ER6电池包,虽然电芯容量也是203Ah,但额定电压是351V,计算得到整个电池包能量为69.9kWh左右。这样就能轻松区分了。

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这里教大家一个非常实用的小技巧,如果想带个很大的充电宝,比如2万mAh的,怎么知道能不能带上飞机呢?

根据《中国民用航空危险品运输管理规定》,在我国携带移动电源坐飞机,额定能量不超过100Wh时,可以无需批准直接上飞机。

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这里规定是能量,不能直接比较,但可以用我们刚才的公式。

额定电压3.7V,乘以额定容量20000mAh,得到其能量为74Wh,小于规定的100Wh,就可以快速知道,这个充电宝能带上飞机了。

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正规的充电宝,都会用一行小字,标上实际的能量,安检小哥每次掏出来看一下的,也正是这个值。

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我们最后总结一下。工程师开发单个电芯的时候,说的是容量。因为身边3C产品,比如手机、充电宝用的一般都是单个电芯,大家久而久之习惯了用容量来称呼电池。

但是电池包由很多个电芯并联用容量表示已经无法区分,对外表现出的衡量指标,是能量。

新能源汽车的电池,是典型的多电芯组成的电池包,所以我们用能量来衡量。

但归根到底,我们最关心的是电池能对外释放出的能量,这才是真正衡量电池“大小”的指标。下次不要搞错了哦。

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