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為何三元鋰離子電池更適合家用電動汽車呢?

鉅大LARGE  |  點擊量:878次  |  2020年09月18日  

1.客車選比亞迪、轎車選特斯拉。這說的是二者體積上的差別。從目前的技術來看,三元鋰離子電池的能量密度普遍在200Wh/kg,未來可能達到300Wh/kg;而磷酸鐵鋰離子電池目前基本上徘徊在100~110Wh/kg,個別的可以達到130~150Wh/kg,但要突破200Wh/kg難度很大。因此,三元材料動力鋰電池可以比磷酸鐵鋰供應多出一倍的空間來,這一點關于空間有限的轎車很重要。特斯拉生產三元鋰離子電池,比亞迪生產磷酸鐵鋰離子電池,故有客車選比亞迪,轎車選特斯拉之說。


2.同樣因為能量密度大,重量也小很多,重量輕和占用空間小決定了三元鋰離子電池新能源汽車耗電更少,因而速度更快,續航能力更強。所以,轎車選用三元鋰離子電池可以跑的更遠,而磷酸鐵鋰新能源汽車目前基本上還是用于城市大巴,因為一次續航不遠,要在不長的距離內有充電樁可以充電。


3.當然,客運大巴采用磷酸鐵鋰離子電池更核心的則是基于安全上的考慮。特斯拉轎車起火事故不止一起了,原因在于:特斯拉的電池組由7000塊左右的18650三元鋰離子電池組成,這些單位的電池或者整個電池組如有內部短路會出現明火,遇到極端的碰撞事故,短路引致起火。而磷酸鐵鋰的材料遇到短路則不會燃燒,耐高溫性能比三元鋰離子電池優越的多。


4.磷酸鐵鋰離子電池雖然耐高溫,但三元鋰離子電池耐低溫性能更好,是制造低溫鋰離子電池的重要技術路線,在零下20°C時,三元鋰離子電池能夠釋放70.14%的容量,而磷酸鐵鋰離子電池只能釋放54.94%的容量,且由于在低溫條件下,三元鋰離子電池的放電平臺遠遠高于磷酸鐵鋰離子電池電壓平臺啟動也更快。


5.充電效率,三元鋰離子電池更高。鋰離子電池充電是采用限流限壓法,即在第一階段做恒流充電,此時電流大,效率高。恒流充電達到一定電壓后,進入第二階段恒壓充電,此時,電流小,效率低。因此,衡量二者充電效率就用恒流充電電量與電池總容量的比值,稱為恒流比。實驗數據表明,10C以下條件充電時二者差別不大,但10C以上會拉開距離,在20C充電時,三元鋰離子電池的恒流比是52.75%,磷酸鐵鋰離子電池的恒流比是10.08%,前者是后者的5倍。


6.循環壽命方面,磷酸鐵鋰離子電池要優于三元鋰離子電池,三元鋰離子電池的理論壽命是2000次,但基本上到1000次循環時,容量衰減到60%;就算業界很優秀品牌特斯拉,經過3000次也只能保持70%的電量,而磷酸鐵鋰離子電池經過相同循環周期,還有80%的容量。


上述六個方面的比較大致可以得出二者的相對優勢有助于回答三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池哪個好的問題:磷酸鐵鋰離子電池安全、壽命長、耐高溫;三元鋰離子電池重量輕、充電效率高、耐低溫,二者因此差異出現的因時因地的各自適應性是雙雄并存的原因所在。


盡管國內對新能源汽車的補貼政策已經開始退坡,但逐漸豐富的基礎設施和愈發豐富的可選車型也讓消費者們開始接受新能源汽車的普及。除了作為限購地區無法購買燃油汽車的替代解決方法之外,新能源汽車也有許多得天獨厚的優勢。安靜的駕駛環境、清潔的能源類型和低廉的用車成本,甚至包括起步時瞬間輸出的超大扭矩,都能讓身邊不少開燃油汽車的朋友羨慕不已。


而作為電動汽車動力之源的電池,自然是最為重要的零部件之一。電動汽車的續航、充放電等一切使用也都與電池的性能有著千絲萬縷的聯系。目前國內的動力鋰電池重要分為兩個派系,根據正極材料的不同分為磷酸鐵鋰派和三元材料派。雖然兩者均屬于二次電池,都可以反復進行充放電使用,但由于材料的差異,在最終反映到使用層面的性能還是有比較大的差別。


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