本文目录一览:
- 1、三元锂电池怎么样
- 2、新能源汽车的电池有啥技术含量,为何换电池那么贵呢?
- 3、比亚迪三元锂电池技术,三元锂电池优缺点介绍?
- 4、三元锂电池的优缺点
- 5、磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池,谁才是锂电池王者?
三元锂电池怎么样
三元锂电池又称“三元锂聚合物”,是指以锰酸镍钴或铝酸镍钴为正极材料的锂电池。三元锂电池因其体积更小、容量密度更高、耐低温等优点,被广泛应用于新能源汽车。比如我们熟知的 特斯拉 ,它的所有车型都使用三元锂电池。
三元锂电池也让使用三元锂电池的新能源公交车因为安全问题无法进入新能源汽车目录。三元锂电池热稳定性差,在250-300℃会分解,三元锂材料的化学反应特别强烈。一旦释放出氧分子,电解液就会在高温作用下迅速燃烧,进而发生爆燃。因此,我们可以看到,在极端的碰撞事故中,特斯拉这样的电动汽车仍然存在火灾隐患。
理论上,三元锂电池的寿命是2000次充放电循环,如果我们把它算作一天一次充电,可以持续五年以上。但是,实际上,使用和理论还是有区别的。如果进行1000次循环充放电,其实三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电后只能跑原来里程的一半。那么如何避免这种情况呢?用的时候充电,没电了再充电。此外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池的衰减。
新能源汽车的电池有啥技术含量,为何换电池那么贵呢?
换电池比换新车还要贵,这是大多数消费者对新能源汽车的第一认识。之所以有这种“深刻”印象,原因有很多,大抵有4点。
其一,电池的造价和售价确实很高,而且像新能源汽车这般动力系统占据整车成本如此高比例的车型,也是前所未有的。以三元锂电池为例,从3年前约1200元/kWh以上的价格发展至今,也不过是降到了1050元/kWh左右。尽管动力电池的成本正在不断压缩,但要发展到和燃油车型相当的程度,依旧需要一定的时间。
其二,电池成本高昂,但整车价格却能够享受国家和地方政府的补贴,无形中降低了动力电池的成本。但由于动力电池本身不享受政策补贴,因此单独更换电池时就会给人一种“天价”的错觉。
其三,新能源汽车方兴未艾,在售后和维修的闭环比较小,出了问题只能找厂家解决,在缺少其他相关渠道的情况下,利润空间不足,自然价格较高。
综上所述,我们可以知道,新能源汽车的动力电池确实很贵,由于政策补贴和售后维修闭环的缘故,在更换动力电池时,消费者也没有太多的途径和选择空间。加之电池不同于发动机,它存在较为明显的衰减现象,因此让很多人产生了“买车几年后换电池要哭”的想法。但问题是,动力电池的价格,真的贵到了这种程度吗?
由于不同的车型使用电池的材质和工艺各有不同,加之容量、能量密度也有差异,因此不同车型之间更换动力电池的价格也必然有所出入。不过我们可以大体根据市场均价来推断一下,目前市场上的三元锂电池和磷酸铁锂电池的平均价格,分别为1.08元/Wh和0.5元/Wh。即每度(kWh)1080元、500元。随着电动车续航普遍迈过400km,电池包容量多在50度以上。因此如果是磷酸铁锂电池,价格大体在2~3万元左右,可如果使用三元锂电池,一辆电动车仅电池成本就超过5万元。
目前市场中主流的、可享受国家政策补贴的新能源车型,价格大都集中在15万元以上。以这个整车价格和推断出来的动力电池价格做对比,明显可以得出一个结论——换电池的价格并没有“传说中”那么夸张。
诚然,如果车辆采用的是三元锂电池,其电池成本的确很高,而我们在更换电池时除了需要支付电池本身的价格以外,还需要支付一定的人工费,而这笔费用在目前的市场上大致为1万元左右。这也就意味着,一辆续航在400km以上的新能源车型,其如果采用三元锂电池,更换电池的价格很可能在6万元以上。
从上述的推断出发,更换电池的价格很可能占据整车价格的三分之一左右,如果是一辆本身售价不过10万辆的“新能源代步车”,这个占比还要上升到三分之二的程度。这么说来,更换动力电池的价格虽然不如买一辆新车那么贵,但性价比却明显不如买一辆新车。但事实上真的是这样吗?
其实,在实际操作中,这种价格是针对更换整个电池总成而言的,而在很多时候,我们却不需要对整个电池总成做出更换。新能源汽车的电池组是由诸多模块组合而成,在实际操作中只要按需更换即可,比如个别电池出现了衰减,就只需要对那部分电池进行更换即可,整块电池组更换不过是小概率事件。
更何况,目前很多车企推出了诸多电池质保服务,比如荣威推出的8年或12万公里衰减不超过30%承诺、广汽新能源的8年或15万公里质保、比亚迪的电芯终身质保、东风日产的3年55%残值回购、吉利新能源的电芯终身质保等。更极端的比如蔚来汽车、威马汽车、小鹏汽车和前途汽车等新势力,还推出了终身免费保修政策。
虽说目前推出相关质保政策的车企还是少数,但以上政策的出现无疑从侧面放映了车企们对电池组的信心。而随着电池技术的进一步发展,未来必定还会有更多的车企加入相关的质保行列中,届时更换或维修电池的成本势必进一步降低。
有的朋友或许会说,如果电池本身没有问题,而是由于事故导致电池损坏,需要维修或者更换,那该怎么办?其实只要车辆的保险买齐,这些问题完全可以交给保险解决,再不济车损险也能兜底,因此不需要过分担心。
比亚迪三元锂电池技术,三元锂电池优缺点介绍?
今天要给大家介绍的是比亚迪三元锂电池技术,三元锂电池的优缺点?关于汽车的知识,很多朋友都知道,我们电动车的核心就是我们的电动车电池。那么每个人都会想到很多品种。然后我们来了解一下三元锂电池的优缺点。下面的介绍可以帮助大家。三元锂电池的优缺点简介优点三元锂电池比普通钴酸锂具有更高的能量密度和更好的循环性能。目前,随着配方的不断完善和结构的完善,电池的标称电压已经达到3.7V,容量已经达到或超过锂钴氧化物电池的水平。三元锂电池的优缺点简介缺点:三组元动力锂电池主要包括镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等。由于镍钴铝的高温结构不稳定,高温安全性差,高pH值容易引起单体胀气,造成危险。目前成本较高。以上就是介绍比亚迪三元锂电池技术,三元锂电池的优缺点。好了,今天的介绍到此结束。从上面的文章我们可以看出,介绍的三元锂电池的优缺点还是很清楚的。在这里,我们想告诉你要爱护电池。希望今天的介绍能对你有所帮助。
三元锂电池的优缺点
三元锂电池的优点是:体积更小,容量密度更高,耐低温,循环性能更好,是新能源乘用车的主流。缺点:热稳定性差,在250-300℃会分解,三元锂材料的化学反应特别强烈。一旦释放出氧分子,电解液就会在高温作用下迅速燃烧,进而发生爆燃。
三元锂电池又称“三元锂聚合物”,是指以锰酸镍钴或铝酸镍钴为正极材料的锂电池。三元锂电池因其体积更小、容量密度更高、耐低温等优点,被广泛应用于新能源汽车。比如我们熟知的特斯拉,它的所有车型都使用三元锂电池。
三元锂电池的寿命是2000次充放电循环,如果我们把它算作一天一次充电,可以持续五年以上。但是,实际上,使用和理论还是有区别的。
进行1000次循环充放电,其实三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电后只能跑原来里程的一半。那么如何避免这种情况呢?用的时候充电,没电了再充电。此外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池的衰减。
磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池,谁才是锂电池王者?
在说这个话题之前,先问大家一个问题:
对于新能源 汽车 来说,你觉得最重要的是什么?
对,没错,就是电池。
我们可以做个这样的比喻:
汽车 也有"心脏",燃油车的心脏就是内燃机,而电动车的心脏就是电池。
"心脏"的好坏决定了车辆行驶的长短。
作为电动 汽车 界的领军者-特斯拉,在2020年1月份宣布中国版的Model 3系列将在下半年生产中,搭载中国企业宁德时代生产的磷酸铁锂电池。
看到这个消息,肯定有同学会疑问了:
宁德时代是什么样的公司?它的技术有多厉害,能被特斯拉采用?
今天咱们就来说说这个。
宁德时代是由被称为“中国电池大王”的曾毓群在2011年成立的公司。
成立6年,就晋升为动力电池行业龙头,2017年销量全球第一,2018年更是迅速登陆A股创业板,目前市值大约是4600亿人民币。
到今天为止,中美欧以及日韩地区的主流车企几乎都成了宁德时代的客户,其中包括特斯拉、宝马、大众、丰田、现代、上汽、蔚来等品牌。
能做成这么大的成就,必定有两把刷子的。
宁德时代的"武器"有两把,除了常见的“磷酸铁锂”电池之外,还拥有一个领先全行业的秘密武器—三元锂电池。
那这两种电池有啥区别呢?
首先咱们先来了解锂电池。
锂电池主要分为软包形、圆柱形、方壳形。
虽然它们的形状不一样,但是工作原理都是一样的。
锂离子电池是以碳材料为负极,通常是石墨;以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,它工作原理主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
具体来说是这样的:
当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同样,当对电池进行放电时,也就是我们使用电池的过程。嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。
但是之前我们总看到这样的消息,说某品牌手机锂电池会爆炸。
这是因为什么原因呢?
我们知道电池中的锂金属化学性质十分活跃,是易燃物质。
一旦和空气接触,就会跟空气中的水发生猛烈的化学反应,瞬间产生大量的氢气,并释放出热能,极易引起燃烧和爆炸。
用高中化学的知识就是这样的一个方程式:
2Li+2H2O=2LiOH+H2
而现在锂电池中的锂,经过处理后会降低活性。在锂电池正负极之间,还有一层金属薄膜,可以防止电池内部短路。
再加上我们使用的电池都是密封的,锂离子根本没有机会和空气直接接触,从而有效的保证了电池的安全。
那什么是磷酸铁锂电池,什么又是三元锂电池?
其实它们都只是正极材料不同而已。因为不同类型的锂电池负极都是石墨,正极材料不同。所以用正极材料来区分不同类型的锂电池。
也就是说:
磷酸铁锂电池就是用磷酸铁锂做正极,三元锂电池也叫三元聚合物锂电池,主要是由镍钴铝或者是镍钴锰 做正极。
那么这两种电池有什么区别呢?
简单来说磷酸铁锂电池,它主要的优点是安全性高,循环寿命更长,理论寿命可以达到7到8年。但是缺点就是能量密度低,意味着续航能力差。
反观三元锂电池这边呢,它的主要优点是储能密度更高,意味着续航能力高。但是缺点就是安全性差,寿命差,并且元素是有毒的。
三元锂电池它的三种正极材料都是夹在一起的。
但是由于钴离子的半径比较大,所以它们搭在一起的时候会留出一个固定的空隙,给那些锂离子自由出入,因此钴酸锂相对来说比较稳定。
而镍离子的半径要小过锂离子,所以镍酸锂能量密度会更大,而又由于其太密实了,就容易出现阳离子混排的现象。
所以三元锂电池镍成分不可以太高。
这时就需要添加钴来增加电池的稳定性,但是钴却是比较贵的金属,全球的储备量有限。为了降低成本,就用锰和铝元素来作为支撑材料,同时也就只能降低钴含量。
但是没有钴的话稳定性会比较差。
在2020年又出现了宁德时代的无钴电池,要说明的是这并不是真正的"无钴电池"。它其实就是采用CTP技术设计的磷酸铁锂电池。
CTP技术就是把电芯放入设计好的电池包内,然后按照最佳的排列组合方式,组装成高效的锂电池。
这样优化的结果是,体积利用率可以提高15%-20%,能量密度可以提升10%-15%。零部件数量可以减少40%,生产效率可以提升50%,投入应用后会大幅降低动力电池的制造成本。
作为宁德时代的竞争对手比亚迪公司在2020年3月发布了一款刀片电池。
它的本质还是磷酸铁锂电池,只不过是电池结构设计上有所创新。它其实就是直接把电芯宽度无限拉长,厚度做薄,做成90厘米甚至快1米的超长电芯,也就是又扁又长,像刀片一样。
这样改造的结果就是体积能量密度提升明显,较原有电池系统可提升30%以上。并且节省物料、人工费用等,成本有望降低30%,并且刀片电池更薄,因而散热效果更好。
不管是宁德时代的CTP技术,还是比亚迪的刀片电池,最终都提高了磷酸铁锂电池的能量密度,目的是让其能达到三元锂电池的水平。
同时改造后的磷酸铁锂的电池,都能达到400公里以上的续航里程需求。而整个电池生产的其他材料无需改变,并且生产线变动也不大,也就是很快能量产。
简单来说,这两种技术都是通过提升生产效率来降低电池的成本。
如今新能源 汽车 和充电装置已经被列入了国家的“新基建”计划,毫无疑问,它将会迎来一个巨大、更加富有挑战性的市场。
汽车 产业一直都是世界上最大的产业之一,面对新能源革命。
新能源 汽车 大概率将会在未来成为事关国计民生的重要支柱产业,而动力电池恰恰就是新能源 汽车 的生命源泉所在。
在三元锂电池领域宁德时代已经是老大了。
随着CTP技术的无钴电池的出现,宁德时代将磷酸铁锂电池的成本降低到了600元以内,而三元锂的成本还维持在1000元左右。
正是由于宁德时代磷酸铁锂电池成本的大幅降低,也吸引了迫切想要提升销量的特斯拉,两者一拍即合。为新车装上了磷酸铁锂电池,这样一来,特斯拉的新车的价格有望进一步下降。
最终受益的还是咱们老百姓。