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低溫鋰電池

簡介特斯拉使用三元鋰離子電池原因

鉅大LARGE  |  點擊量:914次  |  2020年11月18日  

摘要
一、低溫放電性能更好我國幅員遼闊,氣候復雜,從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富。以北京為例,作為電動汽車的主力市場,北京夏季最高溫度在40℃左右,而冬季則基本保持在零下16℃左右,甚

一、低溫放電性能更好


我國幅員遼闊,氣候復雜,從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富。以北京為例,作為電動汽車的主力市場,北京夏季最高溫度在40℃左右,而冬季則基本保持在零下16℃左右,甚至更低。這樣的溫度區間顯然適合低溫性能更佳的三元鋰離子電池。而重視耐高溫性能的磷酸鐵鋰離子電池在北京的冬季會顯得有些乏力。


相對25℃容量是指不同溫度條件下放電容量與25℃時放電容量的比值。該數值能夠準確反映出電池在不同溫度條件下續航的衰減,越接近100%,電池表現越好。


二、能量密度更高


根據國內三元材料18650圓柱電池龍頭公司比克電池供應的資料,其18650電池的能量密度已經達到了232Wh/kg,后續將會進一步提高至293Wh/kg。而相比之下,目前國內主流的磷酸鐵鋰離子電池能量密度也僅達到150Wh/kg左右,據國內電池行業專家剖析,未來幾年之內,磷酸鐵鋰離子電池的能量密度能夠達到300Wh/kg的希望非常渺茫。


不同于體積龐大的電動巴士,關于家用電動汽車來說,空間永遠是第一位的。能量密度較低的磷酸鐵鋰離子電池將會占據原本就不多的汽車空間,并且由于更重的質量,在使用時的放電續航也會受到比較大的影響。相對而言能量密度較高的三元鋰離子電池在解決重量問題的同時也為家庭用車節省出了空間。


三、充電效率更高


除了續航之外,充電也是電動汽車在實際使用中的重要環節,而三元鋰離子電池在充電效率方面較磷酸鐵鋰離子電池有著非常大的優勢。


目前市面上較為常見的充電方式為恒流恒壓式充電。一般在充電開始時先采用恒流充電,此時的電流較大,充電效率相對更高。而在電壓達到一定數值之后,降低電流改為恒壓充電,這樣可以讓電池充的比較滿一些。在這個過程中,恒流充電容量與電池總容量的比值,稱為恒流比。它是衡量一組電池在充電過程中充電效率的關鍵數值。通常百分比越大說明在恒流階段充入的電量越高,也就證明該電池的充電效率更高。


從表中可以看出,三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池在10C以下充電時,恒流比無明顯差距,10C以上倍率充電時,磷酸鐵鋰離子電池恒流比例迅速降低,充電效率迅速降低。


四、循環壽命可以放心


關于家庭用車來說,三元材料和磷酸鐵鋰動力鋰電池的額定循環壽命都遠遠超過了實際用戶的使用習慣,因此在使用壽命上可以完全放心。以比克電池目前的高容量18650電池為例,在充放電循環1000次之后,電池容量依然能夠保持在最初的90%以上。由于筆者本身也是電動汽車車主,全年僅有冬季最冷的1個多月,頻繁開暖風的時候才能達到2天一充電,其余時間基本3-4天一充。假設全年平均3天一充電來計算,使用1年要充大約6次電,循環壽命1000次使用完畢大約要8年時間,這也基本超過了目前我國消費者平均的換車周期。


五、足夠安全的材料和工藝


傳統內燃機汽車中危害最大的部分是蘊含巨大能量的燃料,像汽油這樣燃點低易爆炸的液態燃料一旦泄露就非常容易造成極大的安全隱患。而新能源汽車的動力鋰電池,經過完善的電池管理系統(BMS)監控,每一顆電池都能得到最準確的控制,預防事故的出現。


以比克18650電池產品為例。在單體電芯工藝上,比克選擇在正負極分別配置保護添加劑和反應性添加劑,阻止電解液分解導致的安全問題。同時添加陶瓷隔膜和負極陶瓷涂層等安全防護手段,從根源控制事故的出現。此外,比克小型圓柱18650電池成組模式,每顆電池之間都保持足夠的安全距離,確保單顆電池的事故不會對其他電池造成影響。


汽車的電池也是經過了漫長的發展歷程,淘汰一批新進產一批。錳酸鋰離子電池,重要最先由電池公司AESC提出,這個AESC來頭可不小,是日產和日本電氣股份有限公司(NEC)的合資。三元鋰離子電池,作為冉冉升起的新星,能量密度可達最高,但安全性相對較差。關于續航里程有要求的純電動汽車,其前景更廣,是目前動力鋰電池主流方向,


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