鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1403次 | 2021年04月16日
所以鋰電都相同么? 汽車鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)介紹
那現(xiàn)在都說車子是鋰離子電池動(dòng)力的好,你還說小牛N1的電池和特斯拉ModelS的相同,那這寫車的鋰離子電池都相同么,是不是和手機(jī)的電池是相同的?
肯定不相同呀,現(xiàn)在的電動(dòng)汽車普遍采用鋰離子電池作為動(dòng)力鋰電池,而特斯拉ModelS采用的是松下18650組成的電池組,單個(gè)這種電池比平常的5號(hào)電池大一些,也稱為三元鋰離子電池,而市面上還有一種主流的鋰離子電池叫做磷酸鐵鋰離子電池,例如比亞迪,就專精這類電池。
△市面上還有一種叫做A123的鋰離子電池,這種電池實(shí)際上也是磷酸鐵鋰離子電池的一種。它重要在制造工藝上采用了納米工藝等,新增了電池充放電能力。我國萬向集團(tuán)就收購了A123公司,進(jìn)而收購了賴以該電池為動(dòng)力基礎(chǔ)的菲斯克(Fisker)汽車公司。圖為菲斯克Karma。
△三元鋰離子電池假如內(nèi)部短路或是正極材料遇水,都會(huì)有明火出現(xiàn)。所以一般18650電池都會(huì)有一層鋼殼保護(hù),由于特斯拉的電池組是由7000塊左右的18650電池組合而成,所以,雖然特斯拉給電池組進(jìn)行了全方位的保護(hù),但是在極端的碰撞事故中,起火隱患還是有的。
而磷酸鐵鋰離子電池則要穩(wěn)定許多,電池板就算是穿刺、短路也不會(huì)爆炸燃燒,遭到350℃的高溫也不會(huì)起火(三元鋰離子電池在180-250℃就扛不住了)。所以在安全性能上,磷酸鐵鋰離子電池略勝一籌。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
三元鋰離子電池的能量密度大,電壓更高,所以同樣重量的電池組電池容量更大,車子跑的距離也就更遠(yuǎn),速度也能更快。特斯拉ModelS充滿電的續(xù)航里程400多公里呢。
△不過,由于三元鋰離子電池要用大量的單個(gè)電池組合起來,所以電池的組的體積十分龐大,相比磷酸鐵鋰離子電池相對(duì)緊湊的體積,雖然在動(dòng)力輸出方面略勝一籌,但是也不得不承受關(guān)于車內(nèi)空間的影響的副用途。
△官方標(biāo)定60km/h等速巡航可達(dá)335km的騰勢(shì)電動(dòng)汽車,只采用了144節(jié)磷酸鐵鋰離子電池。
上次小牛官方說可以回收電池,說是什么電池有衰減,為何這么說呢?老王接著問。
雖然三元鋰離子電池的理論壽命是2000次充放電循環(huán),但在實(shí)際使用中,當(dāng)進(jìn)行900次的充放電循環(huán)后,電池容量就基本衰減到了55%。也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
那怎么辦?老王有些著急。
但假如每次電池充放電都控制在0%-50%或者25%-75%的循環(huán)中工作,不榨光電池的精力,即使經(jīng)過3000次的充放電循環(huán),電池容量基本還能能夠保持在70%左右。但這要非常優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng),所以特斯拉才會(huì)對(duì)自己的電池管理系統(tǒng)這么自豪。
△不過,磷酸鐵鋰離子電池即便是經(jīng)過3000次0-100%的充放電使用,容量也才會(huì)衰減到80%,所以磷酸鐵鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)就沒那么復(fù)雜,也就進(jìn)一步降低了整車研發(fā)成本。圖為采用磷酸鐵鋰離子電池驅(qū)動(dòng)的比亞迪純電動(dòng)大巴車。(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
那比亞迪用磷酸鐵鋰離子電池就是因?yàn)樗?shí)、安全?
其實(shí)咱們國家的鋰礦、氧化鐵磷酸鹽儲(chǔ)量豐富,制造磷酸鐵鋰離子電池有優(yōu)勢(shì)。而我國缺乏鈷礦,制造必須采用鈷元素的三元鋰離子電池會(huì)有些困難。所以,我國許多車企(包括電池公司)發(fā)展磷酸鐵鋰離子電池是很現(xiàn)實(shí)的。
所以,現(xiàn)在市面上采用三元鋰離子電池的電動(dòng)汽車,動(dòng)力鋰電池基本都是國外品牌產(chǎn)品(日本松下,韓國SK等),價(jià)格也相應(yīng)要比采用磷酸鐵鋰離子電池的車型(同級(jí)別)貴一些。
△北汽EV200采用了來自韓國SK生產(chǎn)的三元鋰離子電池,理論巡航里程達(dá)到200km,而它的前輩車型EV150則采用了磷酸鐵鋰離子電池,續(xù)航里程僅為150km。
兩種鋰離子電池特點(diǎn)對(duì)照表
三元鋰離子電池(18650)磷酸鐵鋰離子電池
安全性(相對(duì)兩款電池)低高
重量能量密度(Wh/kg)200100-110
電池單體標(biāo)稱電壓(V)3.83.2
抗衰退能力(壽命)低高
應(yīng)用成本(我國)高低
抗低溫衰減能力強(qiáng)弱
當(dāng)點(diǎn)評(píng)君習(xí)慣性的打開手機(jī),準(zhǔn)備看看朋友圈兒里有什么新動(dòng)態(tài)時(shí),老王趕緊拿起菜籃轉(zhuǎn)身告別離去。送走老王,點(diǎn)評(píng)君打開手機(jī),居委會(huì)馬大姐發(fā)了一條去特斯拉專賣店試駕的消息,旁邊陪著一個(gè)熟悉的身影,你們猜猜是誰?
車用鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)編輯
這里有許多問題成為鋰離子技術(shù)開發(fā)的日本研究者和公司正在按照電壓范圍尋找標(biāo)準(zhǔn)化的解決措施。根據(jù)電壓標(biāo)準(zhǔn),蓄電池的性能取決于蓄電池包的成本(較高電壓的成本會(huì)更高,因?yàn)殡姵氐膹?fù)雜性、溫度的管理和監(jiān)測(cè)問題帶來的結(jié)果)和因電池固有的較高電壓所帶來的能量的損失及控制系統(tǒng)的復(fù)雜性這兩者之間的博弈。日本工程師愿意調(diào)整兩個(gè)充電的標(biāo)準(zhǔn):144V對(duì)輕微混合動(dòng)力車,288V對(duì)混合動(dòng)力車。然而1/4的市場(chǎng)幾乎對(duì)電壓標(biāo)準(zhǔn)化都沒有反應(yīng)。
蓄電池技術(shù)
持續(xù)發(fā)展的蓄電池技術(shù)構(gòu)成了未來鋰離子蓄電池成功的重要組成部分?,F(xiàn)有許多不同的蓄電池材料和化學(xué)成分被很多的蓄電池公司研發(fā)和測(cè)試。具有競爭性的發(fā)展過程將會(huì)加速該項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化,因?yàn)閮?yōu)質(zhì)的蓄電池會(huì)開發(fā),并投入生產(chǎn)。最終,蓄電池技術(shù)將在中短時(shí)間時(shí)間里界定混合動(dòng)力車和電動(dòng)汽車的競爭差異。
控制裝置
假如在考慮之中的電動(dòng)汽車是混合動(dòng)力車的話,那么在蓄電池的管理和蓄電池與電機(jī)的綜合性能上就要考慮控制回路技術(shù)。
周期
要求用于混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車的蓄電池必須有接近傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)車的使用周期,那就是10年或16萬km。早期的混合動(dòng)力車,如豐田的Prius和本田的Insight大約是這個(gè)周期,它們采用的現(xiàn)有鎳金屬技術(shù),證明了其可靠性。也希望現(xiàn)在的鋰離子蓄電池技術(shù)能達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。為何不是現(xiàn)在?與常用的鎳氫蓄電池相比,鋰離子蓄電池的競爭優(yōu)勢(shì)在于,具有較高的動(dòng)力和能量密度性能,同時(shí)具有較強(qiáng)的充電和放電效果。在向混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力及純電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)型的過程中,鋰離子蓄電池是必不可少的。