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新能源车用的电池有哪几种差异在哪里?_锂电池_电池

萌界大人物 2024-08-27 09:51:26 0

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近些年,随着环保、节能减排政策的实行,新能源车得到了空前的发展,并且已经逐渐发展为车市当中的销量新秀。

但对付新能源车,续航、充电和安全是消费者最关心的三个问题,而它们表现的好坏很大程度上取决于电动车的动力来源——电池。

新能源车用的电池有哪几种差异在哪里?_锂电池_电池 科学

那么,现在市情上新能源车所用的电池有何不同?它们之间的差异又在哪里?哪个更可靠?本日,教授就这几个方面讲讲,看有没你不懂的。

电池的种类有非常多,按类型可以分为化学、物理和生物电池三种;若是按构造来讲,又可以分为蓄电池和燃料电池两大种别。

从类型种类上讲,现在新能源车上所用的电池均属于化学电池,常见的有铅酸、钛酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰、镍钴铝五种动力电池。

个中,能量密度更高、性能更稳定的磷酸铁锂和三元锂电池,是目前电池市场流利最广的两种电池,也是目前电动车运用最广泛的主流动力源。

由于现在市情上紧张流利的是磷酸铁锂和三元锂电池,以是,在接下来我们紧张针对这两种电池,解读一下两种电池的差异所在。

两者电池差异在哪里?先说结果,在安全性、利用寿命和制造本钱层面,磷酸铁锂电池要比三元锂电池有上风,但在能量密度上,三元锂电池要比磷酸铁锂电池略胜一筹。

能量密度:三元锂电池大于磷酸铁锂电池

能量密度,是评价电池性能利害的一项主要指标。
一样平常来讲,能量密度越高,单位重量或体积下电池内含有的电能就越高,可为车辆供应的续航里程也就越远。

多说无益,举个例子。
打个比方,两块同样重量和大小的矿石,一块含杂质较多,一块杂质少提取身分含量高,那么毫无疑问含量高的会更加值钱。
以是,在相同体积下,能量密度越高,存储电能能力越强。

由于固有化学属性,磷酸铁锂电池电压低,能量密度大概在140Wh/kg旁边;而三元锂电池电压高,能量密度基本在240kWh/kg。
这也便是说,在相同电池重量下,三元锂的能量密度是磷酸铁锂电池能量密度的1.7倍。

目前来说,三元锂电池有NCM523、NCM622和NCM811三种,个中NCM811电池是主流运用电池。
鲜为人知的是,这三类电池命名办法均源自正极材料镍钴锰的比例,譬如811电池,正极材料紧张是用80%镍、10%钴和10%锰,大略的来说便是在之前的三元锂电池根本上面,将电极的材料变成了8:1:1。

值得把稳的是,由于对电池续航哀求的不断上升,高镍NCM811是电池发展重点打破方向。
而选择它的紧张缘故原由是:镍元素含量的升高会匆匆使三元(镍钴锰)正极材料的比容量上升,进一步可扩大电芯的能量密度,而电能存储量会随着能量密度的增大上升。

事实上,在三元锂电池涌现之前,NCA电池是新能源车动力源的主流,而经由某机构对NCA和NCM811电池的测试,创造只须要利用5%钴的NCA在性能上要比钴含量10%的NCM811电池更霸占上风,但由于镍钴铝电池制作工艺、本钱都高,而且技能节制在日韩企业手里,以是现在海内企业紧张研发镍钴锰电池。

安全性:磷酸铁锂电池大于三元锂电池

由于材料缘故原由,磷酸铁锂电池热稳定性是最好的,电热峰值大于350℃,当温度处于500-600℃内部化学身分才会开始分解。
但其耐低温性能较差,容量3500mAh的电池,在零下10℃环境中事情,100次充放电循环往后,电池就处于报废状态。

比较较之下,三元锂电池材料不稳定,常常在200度旁边就随意马虎发生分解,并且在高温浸染下电解液会迅速燃烧,引发连锁反应,乃至引起车辆发生自燃!
以是,现在很多搭载三元锂电池的新能源车,都须要加入过温防护和电池管理系统来保护电池。

不过,三元锂电池的低温性能要比磷酸铁锂电池好。
在低温状态下,磷酸铁锂电池充放电的下限值为-20℃,而三元锂电池的下限值为-30℃,低温放电性能更好。
据测试,在相同低温条件下,三元锂电池的低温续航里程衰减不到15%。

寿命:磷酸铁锂电池大于三元锂电池

电池寿命便是电池在多次完备充放电后的电量衰减,一样平常电动车电池充满后有效电量衰减到原有80%电量以下就代表须要改换电池,改换标准和手机电池是一样的。

正常来讲,磷酸铁锂电池完备充放电循环次数可达3500次,之后每充放电一次,电量衰减一次,多次衰减后到原有电量的80%以下。
换算成韶光,每天充放电一次,磷酸铁锂电池将近10年才会开始走向衰减,改换电池。

不同于磷酸铁锂电池,三元锂电池比磷酸铁锂寿命短一些,完备充放电循环超过2000次就会开始涌现衰减征象,韶光一样平常是6年旁边。
不过,通过电池管理等方法可以轻微延长一点电池寿命,但也仅是稍加延缓而已。

当然,电池组的寿命并非是单体电池寿命大略的总和。
作为组合体,只有当电池组里面的多个电池单体性能高度同等时,电池组的寿命才能发挥出靠近单体电池的水平。

制造本钱:三元锂电池大于磷酸铁锂电池

在电池本钱上,磷酸铁锂电池也有巨大上风,它没有贵重金属(镍钴金属元素),以是在生产本钱上较低。
三元锂电池利用了镍钴锰多种材料,并且高镍电池的生产须要比较严格的工艺环境,目前本钱比较高。

其次,这些年,锂、钴等金属资源面临稀缺问题,尤其是金属钴,价格一起飞涨,报价20万元/吨以上。
而一吨电解镍的价格,现在也就11万元旁边。
以是,很多电池企业不得不往811发展,提升镍含量,降落钴含量,进而降落本钱。

书归正传,综合电池能量密度、低温性能、安全性、利用寿命以及成本来看,磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有上风,但若非要说谁输谁赢,还真的难以下定论。

不过,现在特斯拉已经在研发固态电池了,以是套用空想汽车创始人李想的一句话:磷酸铁锂电池属于大巴,三元锂电池属于乘用车,而固态电池属于未来。

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