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比亚迪新能源汽车的三电技术是什么
【太平洋汽车网】比亚迪新能源汽车的三电技术,相较于传统的汽燃机动力总成由变速箱、发动机组成,而新能源汽车的动力总成则是由“电池、电机、电控”,这就是上面所说的比亚迪三电技术。
电池新能源汽车动力电池按照结构形式通常分为三种:
1、圆柱电池(CylindricalCell)——具有圆柱形电池外壳和连接元件(电极)的蓄电池。
2、方形电池(PrismaticCell)——具有方形电池外壳和连接元件(电极)的蓄电池。
3、软包电池(PouchCell)——具有柔性复合膜制成的电池外壳和连接元件(电极)的蓄电池。
这三种流派不仅是外形上的区别,其内部卷绕形式也决定了各自性能上的差异。圆柱电池只能采用卷绕,方形和软包电池则兼容卷绕与叠片两种形式。
图片来源:汽车之家其中,占据了约84.5%的市场份额的方形电池没有明显的短板,具有低的热管理难度,尺寸可大可小,模块化集成效率高,便于Pack平台化。而这些,或许也是国内外整车和Pack企业选择方形电池的最大动力。
造车新势力威马EX5基于方形电池的标准化模组现阶段乘用车的动力电池化学体系主要有两种,即三元锂电池和磷酸铁锂电池。
它们基本都是以石墨为负极材料(逐步升级至硅碳负极),以六氟磷酸锂为主的锂盐作为电解质的锂电池,区别主要在于正极材料。
三元锂电池(TernaryLithiumBattery),是指以镍钴锰酸锂(NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)为正极材料。
磷酸铁锂电池(LithiumironphosphateBattery),则是以磷酸铁锂(LFP)为正极材料。
在三元体系中,宁德时代无疑是国内领军者,其推出的NCM811方形电池、CTP方案、电池自加热技术等创新皆是技术实力的体现。
NCA电池主要是日本、韩国企业(如松下、三星SDI、LG)在生产,在现有商业化应用的动力电池中单体能量密度最高,安全性相对较低。因NCA材料比NCM材料的生产工艺和条件更为苛刻,国内几乎没有企业跟进。
虽然在技术积累、工业化水平及成本方面略有欠缺,但总体而言,与日韩电池巨头LG化学、松下、三星等相比基本势均力敌、各有优劣。
而在磷酸铁锂体系中,比亚迪一路坚持,于近期推出的应用层面创新的“刀片电池”引发业内关注,在系统层面提升能量密度的思路与宁德时代的CTP方案如出一辙,并且在磷酸铁锂自身较高的安全性、长循环寿命加持下,降低了电池包生命周期成本,进一步增强电动汽车的竞争力。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
购买新能源汽车,选择三元锂还是磷酸铁锂电池?车企已开始转向
三元锂电池指采用镍钴锰酸锂或镍钴铝三元正极材料的锂电池,优点是标称电压较高,单体电池能量密度较高,输出功率较大,低温性能较好,缺点是高温稳定性差(200度左右燃爆),成组利用率低(60%左右),造价较高,污染较高。
磷酸铁锂电池则采用磷酸铁锂作为正极材料,优点是成本较低,不含重金属,对环境污染较小,高温稳定性好,快充或过充时安全性非常高,放电功率高,无记忆效应,循环寿命高,成组利用率高(可高达80%以上),缺点是低温性能差,单体电池能量密度较低,产品一致性略差,工作电压只有3.2V,输出功率较小。
车企逐渐开始倒向磷酸铁锂电池
据锂电网数据显示,三元锂电池装机占比,2016年为24%,2017年为45%,2018年为58%,2019年达到高峰。然而,2020年,三元电池装车量38.9GWh,占比61.1%,同比下降4.1%,首次出现下降拐点;2020年磷酸铁锂电池装车量24.4GWh,占比41.4%,同比增长20.6%,出现上升拐点,预计2021年仍将大幅上升。
为何车企纷纷开始转向磷酸铁锂电池
2017年,新能源 汽车 国家、地方补贴最高可达6.6万元,但却对纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度有要求,对高于120Wh/kg的按1.1倍给予补贴,彼时磷酸铁锂电池质量能量密度很难达到120Wh/kg,一辆车会少拿6600元补贴。由于政策驱动,三元锂电池装车占比出现持续暴涨。然而,2020年前后,由于安全因素、成本因素、补贴变化驱动、电池热管理技术进步,三元锂电池装车占比出现下降拐点。
安全驱动
在2017年补贴政策驱动下,车企纷纷倒向三元锂电池阵营,就连过去一直坚持磷酸铁锂电池路线的比亚迪也开始全系车型搭载三元锂电池。然而,由于三元锂电池热稳定性差、燃爆点低,经常在充放电时出现的热失控,导致不少新能源 汽车 由于电池热失控发生燃爆,就连之前从未出现过电池热失控导致电池燃爆的比亚迪也因搭载三元锂电池而未能幸免,不禁让消费者开始重新审视过度追求电池组能量密度带来的安全风险隐患。
成本驱动
磷酸铁锂单体电池密度低,但是价格较低,而且热稳定性强,电池组防护成本低,成组利用率极高,经过不断改进工艺和结构,电池组能量密度同样实现大幅提升,例如比亚迪的刀片电池,电池组质量能量密度甚至高达150Wh/kg。而811三元锂电池虽然单体电池密度高,但是价格也高,而且热稳定更差,需要更多的防护成本来维持安全性,导致成组利用率反而降低,电池组密度实际提升却并不明显,成本却高了一大截。
补贴变化驱动
根据最新补贴政策情况,地补基本已退出,纯电动 汽车 国补也降低至最高2.5万元,而且电池组质量能量密度再大也只能拿到1倍补贴。与此同时,不少经过结构改良的磷酸铁锂电池也能拿到0.8倍补贴,而搭载比亚迪的刀片电池甚至可以拿到0.9倍补贴,和最高补贴只不过相差2500元,已经远远低于装机811三元锂电池以及电池容量提升所带来的成本提升。
电池热管理进步驱动
磷酸铁锂电池低温性能差,三元锂电池也好不到哪里,所有车企都为锂电池的低温性能伤透了脑筋,逐渐摸索出各种电池热管理技术,通过消耗少量电量给电池加热,实现 汽车 行驶时动力电池工作温度提升,大幅改善了电池低温性能差的弱点。时至今日,温度只要不低于零下20度,无论三元锂电池和磷酸铁锂电池,基本都可以实现将锂离子活性降低幅度控制在20%以内。实际上,相比三元锂电池,电池热管理系统对磷酸铁锂电池的活性提升幅度更大,有效解决了磷酸铁锂电池的最大痛点。
写在最后:
作为吃瓜群众,不少消费者以为国内两家头部电池企业中,宁德时代只生产三元锂电池,比亚迪只生产磷酸铁锂电池,其实大错特错。宁德时代同样生产磷酸铁锂电池,而且出货量并不比三元锂电池低。只不过,中国是磷酸铁锂电池生产大国,竞争激烈,宁德时代在磷酸铁锂电池技术上并不具有压倒性优势,只能靠价格血拼夺取市场份额,销售收入和毛利率远不如出售811电池。
去年比亚迪刀片电池针刺实验直指三元锂电池痛点,其实并无针对任何电池企业的意思,但宁德时代反应过激,主动跳出来驳斥,最后闹了个业界笑话,很多人可能不理解,其实主要还是出于商业驱动因素。宁德时代一直主推销售收入和毛利率更高的811电池,自然不希望竞争激烈的磷酸铁锂电池影响到公司商业战略。尤其刀片电池取消模组,实现了体积能量密度提升50%的成绩,质量能量密度虽略低,但是体积能量密度已经不低于三元锂电池,让容量有限的车身底盘能够装入更多刀片电池,从而实现续航等同于三元锂电池车型,可能会对811电池形成巨大冲击。
事实上,不仅比亚迪通过刀片结构改良了磷酸铁锂电池,宁德时代等其他电池企业同样通过结构改良,大幅提升了磷酸铁锂电池的整体能量密度,才让磷酸锂电池有了回归主流的可能。不过,经过结构改良后,磷酸铁锂电池今后的发展空间确实已经不大,这也是宁德时代依然看好三元锂电池的技术驱动因素。但是,三元锂电池能量组密度进一步提升,同样面临巨大的安全风险,目前没有一个电池企业能够彻底解决安全和密度的矛盾命题,只能在中间找一个平衡点。
至于消费者该选购搭载何种电池的车型,建议大家根据自己的喜好和两种电池各自的优缺点,理性选择!
汽车模块电瓶三元锂电瓶1860电瓶哪个好?
两种汽车电池都属于锂电池。18600电池比三元里的电池密度要高,同样的空间存放的总容量更高,续航里程也会提高。