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電動(dòng)汽車強(qiáng)“心臟”:4種電池技術(shù)分析

來源:新能源汽車網(wǎng)
時(shí)間:2016-06-13 19:09:01
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電動(dòng)汽車強(qiáng)“心臟”:4種電池技術(shù)分析 電動(dòng)汽車的發(fā)展離不開電池的革新,在許多文章中都有提到過電動(dòng)汽車的電池的續(xù)航能力、充電不便等電動(dòng)汽車目前面臨的問題。在我們?cè)诒г沟臅r(shí)候,電

    電動(dòng)汽車的發(fā)展離不開電池的革新,在許多文章中都有提到過電動(dòng)汽車的電池的續(xù)航能力、充電不便等電動(dòng)汽車目前面臨的問題。在我們?cè)诒г沟臅r(shí)候,電動(dòng)汽車的電池技術(shù)真的在止步不前嗎?其實(shí)不是這樣的,大廠商也在不斷地革新著電動(dòng)汽車的電池質(zhì)量和電容量的問題。目前市場(chǎng)上有這樣幾種電池:鉛酸蓄電池、磷酸鐵錳鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池和三元聚合物鋰電池等,而且目前電動(dòng)汽車的續(xù)航能力也得到了改善,那么,現(xiàn)在的電池技術(shù)的具體情況如何呢?

  鉛酸蓄電池:你最常見的電池

  鉛酸蓄電池是平日里最常見的電池,主要的優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜,但同時(shí)也存在著比能低、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁等問題。在國(guó)內(nèi),鉛酸蓄電池在國(guó)內(nèi)的低速電動(dòng)汽車上的應(yīng)用很是普遍,除了上面提到的優(yōu)點(diǎn)外,這種電池的價(jià)格也比其他的電池價(jià)格低。鉛酸蓄電池有2V、4V、6V、8V、12V和24V等系列,容量從200mAh到3000mAh。那么現(xiàn)在算一下鉛酸蓄電池的放電時(shí)長(zhǎng),這里有個(gè)公式,可以用來粗略的計(jì)算一下:額定容量×放電容量倍率×〔1+溫度系數(shù)×(環(huán)境溫度-25)〕/放電電流=放電時(shí)長(zhǎng)。鉛酸蓄電池雖然價(jià)格低廉,但是電池的續(xù)航能力比較低。所以,電動(dòng)汽車上的完全由這種電池來提供能源并不是太合適。

  磷酸鐵錳鋰電池:比亞迪的電池技術(shù)

  近日,比亞迪董事長(zhǎng)王傳福表示,比亞迪最新研究的磷酸鐵錳鋰電池突破了傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池的能量密度限制,達(dá)到了三元材料水平,而在成本控制上比普通的磷酸鐵鋰更加優(yōu)秀,而且已經(jīng)應(yīng)用在了比亞迪電動(dòng)車上,續(xù)航能力得到了大幅度的提升。

  在比亞迪秦這款電動(dòng)汽車上便應(yīng)用了該種電池,這款電池就是在磷酸鐵鋰路線下的改進(jìn)型,叫磷酸鐵錳鋰,就是在材料里面添加錳元素。這種電池的能量密度已經(jīng)達(dá)到了三元材料的密度。在續(xù)航能力上比現(xiàn)在的磷酸鐵鋰電池更加的持久,由于目前沒有得到確切的價(jià)格消息,所以暫時(shí)不予比較。

  磷酸鐵鋰電池:電動(dòng)汽車電池的另一種選擇

  磷酸鐵鋰電池屬于鋰離子二次電池,主要用作動(dòng)力電池,而且它的放電效率較高,倍率放電情況下充放電效率可達(dá)到90%以上,而鉛酸電池大約為80%。在電池中,磷酸鐵鋰電池的安全性也高于其他的電池,理論壽命可以達(dá)到7~8年,實(shí)際使用壽命大約為3~5年,性能價(jià)格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。

  下面再來說說它的缺點(diǎn),磷酸鐵鋰電池的價(jià)格高于其他類型的電池,而且,電池容量較小,續(xù)行里程短,而且報(bào)廢后基本上不能回收再利用,沒有可回收價(jià)值。綜上所述,磷酸鋰鐵電池在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用,會(huì)使整體的成本提升,而且電池不可回收利用,這樣會(huì)造成資源的浪費(fèi)和消耗。

  鈷酸鋰電池:TESLA的專屬電池

  TESLA電動(dòng)車的電池采用了松下提供的NCA系列(鎳鈷鋁體系)18650鈷酸鋰電池,單顆電池容量為3100毫安時(shí)。TESLA采用了電池組的戰(zhàn)略,85kWh的MODEL S的電池單元一共運(yùn)用了8142個(gè)18650鋰電池,工程師首先將這些電池以磚、片逐一平均分配最終組成一整個(gè)電池包,電池包位于車身底板。

  鈷酸鋰電池具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出、但是其安全性差而且成本非常高,主要用于中小型號(hào)電芯,標(biāo)稱電壓3.7V。TESLA把這樣的電池組合到一起,安全性就成了一個(gè)很需要關(guān)注的問題,TESLA的工程師在電池包內(nèi)的保險(xiǎn)裝置分布到每一節(jié)18650鈷酸鋰電池,每一節(jié)18650鈷酸鋰電池兩端均設(shè)有保險(xiǎn)絲,當(dāng)電池出現(xiàn)過熱或電流過大時(shí),保險(xiǎn)絲會(huì)切斷,以此避免因某個(gè)電池出現(xiàn)異常情況(過熱或電流過大)時(shí)影響到整個(gè)電池包。那么,就此來看,鈷酸鋰電池雖然本身存在著缺陷,但是在TESLA的工程師的包裝上安全性基本上可以忽略。顯然,這樣的解決方案還是很適合在純電動(dòng)汽車上發(fā)展。

電動(dòng)汽車強(qiáng)“心臟”:4種電池技術(shù)分析

  從上面的表格里可以更加直觀的比較幾種用在電動(dòng)車上的電池。鈷酸鋰電池組相對(duì)于其他的電池來說續(xù)航里程、電池總?cè)萘恳蚕鄬?duì)于其他的電池要高,如果鈷酸鋰電池的安全性再提高一點(diǎn),那么其在電動(dòng)汽車上的推廣便可以不僅在特斯拉上。電池技術(shù)目前仍在不斷地進(jìn)行著革新,目前三元鋰電池的時(shí)代在慢慢到來(磷酸鐵錳鋰電池便是三元鋰電池的一種),那么,電動(dòng)汽車的發(fā)展,在未來還會(huì)不會(huì)受電池的禁錮呢?在小編看來,電池不會(huì)再成為電動(dòng)汽車發(fā)展路途上的羈絆,最核心的問題正在慢慢的化解。