現(xiàn)在的電動(dòng)汽車普遍采用鋰電池作為動(dòng)力電池,而特斯拉Model S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(shí)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(guó)萬(wàn)向集團(tuán)就收購(gòu)了A123公司,進(jìn)而收購(gòu)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。
“那這兩種電池不都是鋰電池,還能有啥區(qū)別呢?”老王問(wèn)。
“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(shuō):“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(huì)有明火產(chǎn)生。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(lái)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(wèn)。
“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Model S充滿電的續(xù)航里程400多公里呢。”
△ 不過(guò),由于三元鋰電池需要用大量的單個(gè)電池組合起來(lái),所以電池的組的體積十分龐大,相比磷酸鐵鋰電池相對(duì)緊湊的體積,雖然在動(dòng)力輸出方面略勝一籌,但是也不得不承受對(duì)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(shì)電動(dòng)車,只采用了144節(jié)磷酸鐵鋰電池。
“上次小牛官方說(shuō)可以回收電池,說(shuō)是什么電池有衰減,為什么這么說(shuō)呢?”老王接著問(wèn)。
“雖然三元鋰電池的理論壽命是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(shuō)充滿電只能跑原來(lái)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(guò)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(huì)對(duì)自己的電池管理系統(tǒng)這么自豪。”
△ 不過(guò),磷酸鐵鋰電池即便是經(jīng)過(guò)3000次0-100%的充放電使用,容量也才會(huì)衰減到80%,所以磷酸鐵鋰電池的電池管理系統(tǒng)就沒(méi)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(dòng)的比亞迪純電動(dòng)大巴車。(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
“那比亞迪用磷酸鐵鋰電池就是因?yàn)樗?shí)、安全?”
“其實(shí)咱們國(guó)家的鋰礦、氧化鐵磷酸鹽儲(chǔ)量豐富,制造磷酸鐵鋰電池有優(yōu)勢(shì)。而我國(guó)缺乏鈷礦,制造必須采用鈷元素的三元鋰電池會(huì)有些困難。所以,我國(guó)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(shí)的。”
所以,現(xiàn)在市面上采用三元鋰電池的電動(dòng)車,動(dòng)力電池基本都是國(guó)外品牌產(chǎn)品(日本松下,韓國(guó)SK等),價(jià)格也相應(yīng)要比采用磷酸鐵鋰電池的車型(同級(jí)別)貴一些。
△ 北汽EV200采用了來(lái)自韓國(guó)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。
兩種鋰電池特點(diǎn)對(duì)照表 | ||
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三元鋰電池(18650) | 磷酸鐵鋰電池 |
安全性(相對(duì)兩款電池) | 低 | 高 |
重量能量密度(Wh/kg) | 200 | 100-110 |
電池單體標(biāo)稱電壓(V) | 3.8 | 3.2 |
抗衰退能力(壽命) | 低 | 高 |
應(yīng)用成本(我國(guó)) | 高 | 低 |
抗低溫衰減能力 | 強(qiáng) |
弱 |
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