鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1161次 | 2019年01月20日
為什么汽車(chē)上笨重的電瓶不換成鋰電池呢?
汽車(chē)上的鉛酸電瓶很笨重,現(xiàn)在鋰電池技術(shù)這么成熟,為什么沒(méi)有廠家把它換成鋰電池呢?
鋰電池與鉛酸蓄電池相比,鋰電池的能量密度高、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn),被人們寄予替代鉛酸電池的厚望。三年前,有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)測(cè),在汽車(chē)領(lǐng)域,鋰電池在2015年可以替代大約20%的鉛酸電池,五年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)大約替代30%的鉛酸電池。然而時(shí)值今日,鋰電池實(shí)際替代鉛酸電池不到10%,而未來(lái)兩年內(nèi)要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)看來(lái)是非常的艱難。據(jù)最近行業(yè)協(xié)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)顯示:今年鋰電車(chē)的銷(xiāo)量約300萬(wàn)輛,而整個(gè)電動(dòng)車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量約3200萬(wàn)輛。
究其原因主要有以下幾點(diǎn):
【鋰電池性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)并不突出】
據(jù)眾多經(jīng)銷(xiāo)商反映:采用國(guó)產(chǎn)鋰電池的車(chē)型,返修率居高不下。國(guó)內(nèi)實(shí)力雄厚的鋰電池企業(yè)與一般的中小鋰電池企業(yè)(pack)工廠制造出來(lái)的鋰電池其返修率竟然低到5%,高到13%左右的差距,價(jià)格十分的懸殊:以錳系材料的48V12Ah約500元/組左右,鎳鈷錳三元材料的鋰電池48V12Ah約650元/組左右。但是pack鋰電池48V12Ah只有約320元/組左右。但是這種pack鋰電池使用不到一年,電池容量大大衰減,已經(jīng)無(wú)法再使用。而錳系材料和三元材料的鋰電池與鉛酸相比,除了體積小與重量輕之外,其余并沒(méi)有多大的優(yōu)勢(shì),其使用達(dá)到2年以上,電池的衰減程度已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足行駛長(zhǎng)距離的要求。
【返修時(shí)間過(guò)長(zhǎng)嚴(yán)重制約了消費(fèi)者的使用】
一旦出現(xiàn)鋰電池的故障進(jìn)行返修,時(shí)間長(zhǎng)則一個(gè)星期左右,甚至有的更長(zhǎng),讓消費(fèi)者等待得不耐煩,失去了使用的信心。其原因是,經(jīng)銷(xiāo)商無(wú)法維修或更換鋰電池內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題的電芯,一定要通過(guò)快遞運(yùn)送到制造企業(yè),通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行電池的維修。這是制約鋰電池大規(guī)模替代鉛酸電池的關(guān)鍵之一。
【鋰電池過(guò)于“嬌貴”,無(wú)法像鉛酸電池那樣經(jīng)得起折騰】
鋰電車(chē)在使用過(guò)程中,經(jīng)不起摔扔撞擊,一旦鋰電池遭到刺穿,或者劇烈撞擊把鋰電池摔壞,鋰電池就有可能會(huì)產(chǎn)生燃燒與爆炸;鋰電池對(duì)充電器的要求很高,不能像鉛酸電池那樣隨便,一旦電流過(guò)大,擊穿鋰電池內(nèi)的保護(hù)板就有可能產(chǎn)生導(dǎo)致燃燒甚至爆炸。
現(xiàn)在的電動(dòng)汽車(chē)普遍采用鋰電池作為動(dòng)力電池,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(chēng)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(zhuān)精這類(lèi)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(lài)以該電池為動(dòng)力基礎(chǔ)的菲斯克(Fisker)汽車(chē)公司。
菲斯克Karma
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。
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(chē)子跑的距離也就更遠(yuǎn),速度也能更快。特斯拉ModelS充滿(mǎn)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(chē)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(chē),只采用了144節(jié)磷酸鐵鋰電池。
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(mǎn)電只能跑原來(lái)里程的一半。
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(chē)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(chē)。
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(chē)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(chē),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(chē)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(chē)型EV150則采用了磷酸鐵鋰電池,續(xù)航里程僅為150km。
目前由于鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,大量的低端鋰電池沖擊著市場(chǎng),使得經(jīng)銷(xiāo)商對(duì)鋰電車(chē)企業(yè)的選擇格外的小心謹(jǐn)慎,弄不好哪家制造企業(yè)一年半載之后就關(guān)門(mén)跑路,采購(gòu)進(jìn)來(lái)的鋰電車(chē)就要讓經(jīng)銷(xiāo)商全部兜著處理了。
上一篇:究竟哪種電池更安全?