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特斯拉為何堅(jiān)持使用鈷酸鋰電池?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2018-09-05 01:00:41
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特斯拉為何堅(jiān)持使用鈷酸鋰電池?  作為電動(dòng)車的核心部件之一,特斯拉(Tesla)的電池曾經(jīng)被嘲笑、被詬病,甚至在實(shí)現(xiàn)銷售爆發(fā)式增長(zhǎng)之后,仍有很多業(yè)界專家稱其“電池技術(shù)老

  作為電動(dòng)車的核心部件之一,特斯拉(Tesla)的電池曾經(jīng)被嘲笑、被詬病,甚至在實(shí)現(xiàn)銷售爆發(fā)式增長(zhǎng)之后,仍有很多業(yè)界專家稱其“電池技術(shù)老舊”、“無核心競(jìng)爭(zhēng)力”。原因在于特斯拉是唯一一家采用18650型鈷酸鋰離子電池的公司,這種電池一直用于筆記本電腦中,難登電動(dòng)汽車之”大雅之堂”,并且存在安全隱患。事實(shí)果真如此嗎?

  據(jù)報(bào)道,作為動(dòng)力輸出的后盾,電池對(duì)電動(dòng)車的作用不言而喻。因?yàn)楸旧硇阅茌^穩(wěn)定、安全系數(shù)較高且可循環(huán)充電次數(shù)多,磷酸鐵鋰電池是目前市場(chǎng)上動(dòng)力電池的首選,如雪佛蘭Volt、日產(chǎn)Leaf、比亞迪E6和Fisker Karma。

  在汽車上使用鈷酸鋰電池,特斯拉算第一個(gè)

  特斯拉則有些另類,他旗下的Roadster和Model S使用的是18650鈷酸鋰電池。與磷酸鐵鋰電池相比,這種電池雖然技術(shù)較為成熟,功率高、能量密度大、且一致性較高,但安全系數(shù)較低,熱特性和電特性較差,成本也相對(duì)較高。

  據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,18650電池外電壓但凡低于2.7V或高于3.3V,都會(huì)出現(xiàn)過熱的癥狀。如果電池組較大且組內(nèi)溫度梯度控制得不好,就會(huì)存在很大的起火風(fēng)險(xiǎn)。而電池技術(shù)的關(guān)鍵恰恰就是電壓電流和熱量控制,難怪Tesla被批評(píng)為電池技術(shù)不靠譜。

  但實(shí)際上,被認(rèn)為更安全可靠的磷酸鐵鋰電池也并非萬無一失。在制備的燒結(jié)過程中,氧化鐵在高溫環(huán)境下存在被還原成單質(zhì)鐵的可能性,單質(zhì)鐵會(huì)引起電池的微短路,這是電池中很忌諱的物質(zhì)。此外,磷酸鐵鋰電池在實(shí)際生產(chǎn)中充放電曲線差異大,一致性較差且能量密度較低,這直接影響到電動(dòng)車敏感的續(xù)航問題。海通國(guó)際證券公司最新的研報(bào)顯示特斯拉電池能量密度(170wh/kg)大約是比亞迪電動(dòng)車磷酸鐵鋰電池能量密度的兩倍。

特斯拉為何堅(jiān)持使用鈷酸鋰電池?

特斯拉使用的18650電池

  早在上世紀(jì)70年代,英國(guó)賓漢頓大學(xué)的Whittingham女士就發(fā)明了18650電池,這種電池常應(yīng)用于筆記本電腦、強(qiáng)光手電等數(shù)碼產(chǎn)品上,但是,將這種直徑18mm、高65mm的圓柱形鋰電池用在汽車上,特斯拉是第一個(gè)吃螃蟹的人。

  特斯拉的電池技術(shù)總監(jiān)Kurt Kelty曾經(jīng)表示特斯拉起初也嘗試了市面上超過300種電池,包括板型和方型電池,最終選擇了松下的18650電池,一方面,18650的能量密度更大且穩(wěn)定性與一致性更好。另一方面,18650可以有效降低電池系統(tǒng)的成本。并且,雖然每個(gè)電池單元的尺寸小,但每個(gè)單元的能量可控制在較小的范圍,與使用大尺寸電池單元時(shí)相比,即使電池組的某個(gè)單元發(fā)生故障,也能降低故障帶來的影響。此外,全球每年要生產(chǎn)數(shù)十億個(gè)18650型電池單元,安全級(jí)別也在不斷提高。

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