鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2023年01月09日
電池科技革命,特拉斯即將引領(lǐng)"三元鋰"市場應(yīng)用
2020年,由于疫情大家對環(huán)境友好的新能源汽車更加關(guān)注,TSLA的2020也是春風(fēng)得意,僅僅憑借TSLAModel3一款車型,持續(xù)多個月銷量破萬,穩(wěn)居國內(nèi)純電動汽車市場銷量冠軍。雖然此前召回的甩鍋言論讓大家很不爽,但是關(guān)于TSLA還是愛的。
日前,工信部公布《道路機動車輛生產(chǎn)公司及產(chǎn)品通告》(第338批)的車輛新產(chǎn)品公示清單顯示,國產(chǎn)TSLAModelY已完成工信部申報,電池類型為三元鋰電池。TSLA官網(wǎng)顯示,ModelY預(yù)計最快2021年開始生產(chǎn),目前官網(wǎng)售價為48.8萬元。
那么問題來了,TSLA為何要換三元鋰電池,三元鋰電池真的安全嗎?
新能源汽車多使用壽命長,安全系數(shù)高的磷酸鐵鋰電池,但隨著技術(shù)的進步,體積小,能量密度高的三元鋰電池爆發(fā)出更大的潛質(zhì),逐漸成為新能源汽車的主流。那么二者相比,各自有什么優(yōu)缺點呢,讓我們一起來扒一扒。
三元鋰電池
1、能量密度高
車用三元鋰電池和我們電子產(chǎn)品中的三元鋰電池并無本質(zhì)上的差別,由于電池正極含有鎳鈷錳三種元素,又被稱為三元鋰電池。由于在電池中按照一定比例添加了鎳鈷錳三種元素,所以此類電池的能量密度高,快充效率好。
2、熱穩(wěn)定性稍差
三元鋰電池由于內(nèi)部的化學(xué)元素活躍,導(dǎo)致其熱穩(wěn)定性較差,在250℃-300℃的高溫下便容易發(fā)生強烈的化學(xué)反應(yīng),甚至出現(xiàn)爆燃。所以,要想實現(xiàn)較高的安全性,便要投入很高的成本。
3、成本高
鈷作為鋰電池中保障電池穩(wěn)定不可或缺的元素,其價格非常昂貴。目前,鈷元素的市場價格在28萬元/噸左右,而據(jù)統(tǒng)計,一輛TSLAModel3大約要消耗掉7公斤的鈷。除此之外,鎳元素作為提高電池能量密度的關(guān)鍵元素,而其價格同樣達(dá)到11萬元/噸左右。
4、循環(huán)壽命稍差
理論上來講,三元鋰電池壽命是2000次充放電循環(huán),假如一天一充,能維持5年多。但實際上假如進行1000次充放電循環(huán),三元鋰電池已經(jīng)衰減了一半左右,也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。所以如何防止這種情況呢?隨用隨充,淺充淺放,不要把電耗盡才去充電。另外,優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)也能減緩三元鋰電池衰減。
5、低溫放電性能好
三元電池低溫溫度使用下限值-30C,低溫放電性能好,和磷酸鐵鋰電池相比相同低溫條件下,冬季時里程衰減不到15%,明顯高于磷酸鐵鋰電池。
磷酸鐵鋰電池
1、熱穩(wěn)定性強
磷酸鐵鋰電池,其內(nèi)部的正極材料電化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,在超過600℃的溫度時才會發(fā)生分解。在電池充放電的過程中,電池結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化,不會燃燒爆炸,并且在短路、過充、擠壓、針刺等特殊條件下仍然十分安全。這也就意味著電池公司可以在電池安全方面投入較小的成本就能達(dá)到較高的安全水平。
2、循環(huán)壽命長
磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命較長,可以達(dá)到2000次以上。據(jù)某參考試驗數(shù)據(jù)顯示,磷酸鐵鋰電池循環(huán)5000次剩余容量達(dá)到84%。
3、成本低
由于磷酸鐵鋰電池內(nèi)部基本不含有任何貴重金屬和稀有金屬,其造價明顯低于三元鋰電池,并且其無毒、無污染的結(jié)構(gòu)對環(huán)境也是十分友好的。
4、能量密度小
磷酸鐵鋰電池最大的缺點就是電池的能量密度不高。隨著近些年的發(fā)展,一些龍頭公司通過優(yōu)化電池內(nèi)部空間結(jié)構(gòu),進一步縮小了其和三元鋰電池之間的差距,但由于技術(shù)限制始終無法達(dá)到可和鋰電池媲美的水平。
5、低溫性能差
磷酸鐵鋰安全性高,但是低溫性能是最差的,溫度使用下限值-20C,在不同的低溫環(huán)境下容量保持率不相同,在0C時的容量保持率約60~70%,-10C時為40~55%,-20C時為20~40%。這一點將會嚴(yán)重影響寒冷地區(qū)的用戶用車。
總之,相較于磷酸鐵鋰,三元鋰電池體積更小、能力密度更高、耐低溫、循環(huán)性能也更好,因此成為新能源汽車領(lǐng)域的主流。但是缺點是熱穩(wěn)定性較差,在250-300℃高溫就會出現(xiàn)分解,并且三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)尤其強烈,一旦釋放氧分子,在高溫用途下電解液迅速燃燒,隨即發(fā)生爆燃現(xiàn)象。
之前的廣汽新能源AionS汽車在無充電的情況下突然著火,搭載的就是811電池,這讓AionS的電池能量密度達(dá)到了180Wh/kg。目前,在新能源動力車型市場中占主流地位的型號是622型,沒有811電池那么激進,因此安全性方面的表現(xiàn)也更加可靠。