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新能源车用的电池有哪几种,区别在哪里?

03-30 16466 罗永辉  


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



但对于新能源车,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。



那么,现在市面上新能源车所用的电池有何不同?它们之间的区别又在哪里?哪个更可靠?今天,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;若是按结构来讲,又可以分为蓄电池和燃料电池两大类别。



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。



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


因为现在市面上主要流通的是磷酸铁锂和三元锂电池,所以,在接下来我们主要针对这两种电池,解读一下两种电池的区别所在。



两者电池区别在哪里?先说结果,在安全性、使用寿命和制造成本层面,磷酸铁锂电池要比三元锂电池有优势,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,是评价电池性能优劣的一项重要指标。一般来讲,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,可为车辆提供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,一块杂质少提取成分含量高,那么毫无疑问含量高的会更加值钱。所以,在相同体积下,能量密度越高,存储电能能力越强。


因为固有化学属性,磷酸铁锂电池电压低,能量密度大概在140Wh/kg左右;而三元锂电池电压高,能量密度基本在240kWh/kg。这也就是说,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,其中NCM811电池是主流应用电池。鲜为人知的是,这三类电池命名方式均源自正极材料镍钴锰的比例,譬如811电池,正极材料主要是用80%镍、10%钴和10%锰,简单的来说就是在之前的三元锂电池基础上面,将电极的材料变成了8:1:1。


值得注意的是,因为对电池续航要求的不断上升,高镍NCM811是电池发展重点突破方向。而选择它的主要原因是:镍元素含量的升高会促使三元(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,在三元锂电池出现之前,NCA电池是新能源车动力源的主流,而经过某机构对NCA和NCM811电池的测试,发现只需要使用5%钴的NCA在性能上要比钴含量10%的NCM811电池更占有优势,但因为镍钴铝电池制作工艺、成本都高,而且技术掌握在日韩企业手里,所以现在国内企业主要研发镍钴锰电池。


安全性:磷酸铁锂电池大于三元锂电池


因为材料原因,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℃内部化学成分才会开始分解。但其耐低温性能较差,容量3500mAh的电池,在零下10℃环境中工作,100次充放电循环以后,电池就处于报废状态。



相比较之下,三元锂电池材料不稳定,经常在200度左右就容易发生分解,并且在高温作用下电解液会迅速燃烧,引发连锁反应,甚至引起车辆发生自燃!所以,现在很多搭载三元锂电池的新能源车,都需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


电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减,一般电动车电池充满后有效电量衰减到原有80%电量以下就代表需要更换电池,更换标准和手机电池是一样的。



正常来讲,磷酸铁锂电池完全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。换算成时间,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,更换电池。


不同于磷酸铁锂电池,三元锂电池比磷酸铁锂寿命短一些,完全充放电循环超过2000次就会开始出现衰减现象,时间一般是6年左右。不过,通过电池管理等方法可以稍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简单的总和。作为组合体,只有当电池组里面的多个电池单体性能高度一致时,电池组的寿命才能发挥出接近单体电池的水平。


制造成本:三元锂电池大于磷酸铁锂电池


在电池成本上,磷酸铁锂电池也有巨大优势,它没有贵重金属(镍钴金属元素),所以在生产成本上较低。三元锂电池使用了镍钴锰多种材料,并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境,目前成本比较高。



其次,这些年,锂、钴等金属资源面临稀缺问题,尤其是金属钴,价格一路飞涨,报价20万元/吨以上。而一吨电解镍的价格,现在也就11万元左右。所以,很多电池企业不得不往811发展,提升镍含量,降低钴含量,进而降低成本。



书归正传,综合电池能量密度、低温性能、安全性、使用寿命以及成本来看,磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有优势,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,所以套用理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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全部评论
心雨
2021-02-23辽宁大连
这些都是节能。
地板佬
2020-04-02广东佛山
电池我是相信南孚
玩车教授
2020-03-31
、明媚笑。
2020-03-30
可以
记得点在看哦
往事如烟
2020-03-30江苏南京
新能源还有多种啊,真是受教了。
往事如烟
2020-03-30江苏南京
路虎的车子现在也不怎么差。
守护家689
2020-03-30
不知售价如何
李黎
2020-03-30
教授,思域、昂克赛拉、高尔夫怎么选?
木目心人尔
2020-03-30浙江宁波
真能缘是省钱,就是跑不远,力量有点欠缺
wgjgtmpmgwgd
2020-03-30
路虎发现改款后将增加许多新科技,值得等待!
王乐
2020-03-30
点说爱点赞的人运气不会差哦!
卯同学
2020-03-30
教授辛苦您啦!
路小白
2020-03-30
不说了,工头催我搬砖和水泥~
彭雪松
2020-03-30
插电式混动是不是目前最佳新能源方案?
玩车教授
2020-03-30
V8 5.0 Motorsports
2020-03-30
听说特斯拉model3要采用磷酸铁锂了?
特斯拉一直在推行无钴电池,从而降低成本,而在4月份特斯拉将公布自主研发的新电池,到时候就会知道电池的成分。另外从7月1日起,宁德时代将为特斯拉供应锂离子动力电池,据悉该电池为磷酸铁锂电池即LFP。
阳光162422742
2020-03-30
可望不可及,越看越伤心。回去搬砖先。
每一宽
2020-03-30
希望国产越来越好,不仅展品走上舞台更要走进市场
檬桄
2020-03-30
路虎又来折腾了,怎么折腾都没有销量。
邱耗子
2020-03-30
现在国产车都不错!支持支持支持支持
发现还是很不错的,值得老司机买买买
树Mr
2020-03-30
羡慕不已啊!
有车以后
2020-03-30江苏南京
新能源还有几种啊?搞不清楚
酒鬼戒酒中1
2020-03-30
远看这个好,屁股就……
LiJh5
2020-03-30
感觉也是差不多的,没有什么其他的亮点
云海心舟
2020-03-30
车越来越多,技术越来越好……不错
、明媚笑。
2020-03-30
可以
蜗牛慢慢爬42
2020-03-30
从低端到高端,从国产到合资应有尽有,看的让人怦然心动
仴芐錒峯
2020-03-30
新款太多怎么办啊?买买买!
这个很是小巧可爱嘛,难得比例挺合适。
小怂鬼
2020-03-30
开起来会不会有顿挫感
创诚数码
2020-03-30
发现这款车一直以来,口碑都很好,质量也很高!
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