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特斯拉三元鋰電池對比比亞迪磷酸鐵鋰電池

鉅大LARGE  |  點擊量:3634次  |  2018年04月29日  

   筆者注:關(guān)于車用動力電池,除了本文要討論的兩種主流鋰電池外,還有常見的鎳氫、鎳鎘、鉛酸、鈷酸鋰等電池,關(guān)于這些漸漸退出主流行列(鎳氫除外)的電池,暫不討論。

  “你知道不?李鐵柱聽說小牛M1出事兒以后,開始看電動汽車了!”老王放下菜籃子,接著說:“聽說這種車現(xiàn)在不用搖號是不?”

  “嗯,在北京需要搖號,只不過搖號的人比配額少,所以就直接發(fā)放了。還有什么免購置稅之類的優(yōu)惠政策。”

  “那現(xiàn)在都說車子是鋰電池動力的好,你還說小牛N1的電池和特斯拉ModelS的一樣,那這寫車的鋰電池都一樣么,是不是和手機(jī)的電池是一樣的?”

  “肯定不一樣呀,現(xiàn)在的電動汽車普遍采用鋰電池作為動力電池,而特斯拉ModelS采用的是松下18650組成的電池組,單個這種電池比平常的5號電池大一些,也稱為三元鋰電池,而市面上還有一種主流的鋰電池叫做磷酸鐵鋰電池,例如比亞迪,就專精這類電池。”

  △市面上還有一種叫做A123的鋰電池,這種電池實際上也是磷酸鐵鋰電池的一種。它主要在制造工藝上采用了納米工藝等,增加了電池充放電能力。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力基礎(chǔ)的菲斯克(Fisker)汽車公司。圖為菲斯克Karma。

  “那這兩種電池不都是鋰電池,還能有啥區(qū)別呢?”老王問。

  “雖然同是一顆土豆,但是除了燉土豆,不還能做酸辣土豆絲么?”筆者從老王菜籃子里拿出一顆土豆,接著說:“這兩種電池雖然都采用鋰元素,但是配上不同的‘配菜’(負(fù)極材料)和‘做法’(電池管理系統(tǒng)),做出不一樣的菜是必須的啦!”

  △三元鋰電池如果內(nèi)部短路或是正極材料遇水,都會有明火產(chǎn)生。所以一般18650電池都會有一層鋼殼保護(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。

  而磷酸鐵鋰電池則要穩(wěn)定許多,電池板就算是穿刺、短路也不會爆炸燃燒,遭到350℃的高溫也不會起火(三元鋰電池在180-250℃就扛不住了)。所以在安全性能上,磷酸鐵鋰電池略勝一籌。

  “哦!原來安全性差這么多呢!那為啥特斯拉還要用三元鋰電池呢?”老王問。

  “三元鋰電池的能量密度大,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,由于三元鋰電池需要用大量的單個電池組合起來,所以電池的組的體積十分龐大,相比磷酸鐵鋰電池相對緊湊的體積,雖然在動力輸出方面略勝一籌,但是也不得不承受對于車內(nèi)空間的影響的副作用。

  △官方標(biāo)定60km/h等速巡航可達(dá)335km的騰勢電動車,只采用了144節(jié)磷酸鐵鋰電池。

  “上次小牛官方說可以回收電池,說是什么電池有衰減,為什么這么說呢?”老王接著問。

  “雖然三元鋰電池的理論壽命是2000次充放電循環(huán),但在實際使用中,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。”

  “那怎么辦?”老王有些著急。

  “但如果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。但這需要非常優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng),所以特斯拉才會對自己的電池管理系統(tǒng)這么自豪。”

  △不過,磷酸鐵鋰電池即便是經(jīng)過3000次0-100%的充放電使用,容量也才會衰減到80%,所以磷酸鐵鋰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。圖為采用磷酸鐵鋰電池驅(qū)動的比亞迪純電動大巴車。(圖片來自網(wǎng)絡(luò))

  “那比亞迪用磷酸鐵鋰電池就是因為它皮實、安全?”

  “其實咱們國家的鋰礦、氧化鐵磷酸鹽儲量豐富,制造磷酸鐵鋰電池有優(yōu)勢。而我國缺乏鈷礦,制造必須采用鈷元素的三元鋰電池會有些困難。所以,我國許多車企(包括電池企業(yè))發(fā)展磷酸鐵鋰電池是很現(xiàn)實的。”

  所以,現(xiàn)在市面上采用三元鋰電池的電動車,動力電池基本都是國外品牌產(chǎn)品(日本松下,韓國SK等),價格也相應(yīng)要比采用磷酸鐵鋰電池的車型(同級別)貴一些。

  △北汽EV200采用了來自韓國SK生產(chǎn)的三元鋰電池,理論巡航里程達(dá)到200km,而它的前輩車型EV150則采用了磷酸鐵鋰電池,續(xù)航里程僅為150km。

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