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刀片电池三元锂电池的区别是什么?
动力电池有两种,一种是三元锂电池,另一种是磷酸铁锂电池。刀片电池是比亚迪公司对磷酸铁锂电池外形重新设计以后使其体积减小,仍然属于磷酸铁锂电池。三元锂电池电压高,能量密度高,所以用三元锂做出的动力电池组体积小,储存的电量高,但缺点是三元锂电池不耐高温,在充电时和行驶中容易因为高温而起火爆炸。磷酸铁锂电池安全性较好,不容易起火爆炸燃烧,但缺点是能量密度低。低温性能不太好,所以用磷酸铁锂电池做出的动力,电池组体积大,储存能量低,比亚迪对磷酸铁锂电池组进行重新设计,使其能量密度有所提高,体积减小了。所以从安全性来考虑,刀片电池更好一些。
刀片电池跟三元锂电池的区别是什么
刀片电池与三元锂电池虽然同属锂离子电池,但它们的正极材料完全不同。刀片电池的正极是磷酸铁锂,它属于磷酸铁锂电池范畴,而三元锂电池的正极是由镍钴锰或镍钴铝三种材料按一定配比组成的。正极材料不同,是刀片电池和三元锂电池最大的区别。
刀片电池作为磷酸铁锂电池的一种,在质量能量密度方面与三元锂电池有着一定的差距。目前,三元锂电池成组后的质量能量密度可达180Wh/kg,而刀片电池的系统能量密度只有140Wh/kg。不过刀片电池由于采用了阵列的方式排布,可实现系统能量密度提升50%,因此能使电动汽车通过携带更多电池方式来实现电池增容,使续驶里程得以进入600公里俱乐部。
刀片电池在造价成本方面比三元锂电池更低。由于刀片电池本身可承担机械压强作用,所以电池的制作工艺更加简单,电池材料更少,人工费用也更低,制造成本可比传统磷酸铁锂电池降低30%。2019年,三元锂电池包成本在每瓦时1-1.2元左右,磷酸铁锂电池包的成本为0.85元左右,刀片电池比传统磷酸铁锂电池降本30%。
(图/文/摄: 问答叫兽) 问界M5 传祺GS8 AION V 玛奇朵DHT PHEV 拿铁DHT 高合HiPhi X @2019
刀片电池和三元锂电池有何区别?
比亚迪推出的“刀片电池”,属于磷酸铁锂电池,从产品结构来看,就是将动力电池的电芯加长,使单个电芯形状扁平、窄小,虽仍保留了模组的结构,但其通过多个"刀片"捆扎形成模组,通过少数几个大模组的组合成电池,整体思路同样是减少模组结构和单体连接线束,提升封装效率。同时,可以大大提升其能量密度。
磷酸铁锂电池采用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,用铁来做电池原料一来成本低廉,二不含重金属,对环境污染较小,工作电压为3.2V。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,因此在零电压存放时并不会有泄漏,高温条件下或过充时安全性非常高,可快速充电,高放电功率,无记忆效应,循环寿命高,缺点为低温性能差,正极材料振实密度小,能量密度较低,产品的成品率和一致性也饱受质疑。
三元锂电池全称是“三元材料电池”,一般是指采用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2,NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)三元正极材料的锂电池,把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整,所以称之为“三元”,包含了许多不同比例类型的电池。从形状上来区分,可分为软包电池、圆柱电池和方形硬壳电池。其标称电压可达到3.6-3.8V,能量密度比较高,电压平台高,振实密度高,续航里程长,输出功率较大,高温稳定性差,但低温性能优异,造价也比较高。
小结
上面提到的三元锂电池和磷酸铁锂动力电池的优劣性,可以非常明显的看到磷酸铁锂最大的优势就是安全稳定,循环使用寿命高,缺点就是低温性能差,能量密度相对较低,而三元锂电池则可以做到相对较高能量密度,但高温性能差,安全稳定性相较于磷酸铁锂而言,也稍逊一筹。如果比亚迪推出的"刀片电池“真得可以有效解决能量密度的问题,同时价格也非常具有竞争力的话,还是有很大市场潜力的。
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刀片电池真实寿命,刀片电池和三元锂电池对比哪个好
; 刀片电池现在可以说是电池行业里的王一博,火得8行,但刀片电池的真的有这么厉害吗?刀片电池跟三元锂电池哪个好呢?
刀片电池真实寿命比三元锂长
电动汽车保值率低,其中一大原因是电池的使用寿命相对较短,而刀片电池相对较好地改善了这一问题。本身磷酸铁锂电池因为材料的原因寿命就要比三元锂电池更高,再加上刀片电池是进一步优化的磷酸铁锂电池,所以它循环充放电3000次以上都没有问题。
以汉EV超长续航版为例,它的NEDC续航是605km,实际续航应该是450km左右,假设每次剩下100km续航才充电(每开300km充一次),理论上3000次充电可以开90万公里。私家车普遍差不多20万公里就报废了,90万公里的使用寿命绰绰有余了。
续航能力和充电速度不相伯仲
刀片电池是磷酸铁锂电池,所以每个电池包内部也存在电芯、模组和电池包三个基础结构。传统磷酸铁锂电池的电芯和模组需要支架进行固定,所以体积会比较大,而刀片电池则省去了这些支架,由电芯直接成包,使得相同体积下刀片电池的能量密度要比一般磷酸铁锂电池的能量高出50%。
刀片电池要比一般的磷酸铁锂电池能量密度高上50%,所能提供的续航里程已经不亚于三元锂电池。譬如说2020款汉EV超长续航版的电池容量为76.9kWh,NEDC续航有605km;而2021款Model 3 Performance高性能全轮驱动版的三元锂电池容量为76.8kWh,NEDC续航也是605km。
充电快也是刀片电池的优势之一,从10%冲到80%只需要30分钟的时间,这个时间耍耍抖音看看微博很快就过去了。
刀片电池安全性比三元锂好
由于刀片电池是长条形结构,所以正负极之间隔了很长的距离,可以有效降低内部发生反应时热量的产生,并且发生内部短路的概率更加低。刀片电池发布的时候,比亚迪官方就放出了普通磷酸铁锂电池和刀片电池分别进行针刺试验的视频:
其中三元锂电池的测试结果是剧烈燃烧,表面温度超过500°C,电池表面的鸡蛋被炸飞。
磷酸铁锂电池的测试结果是无明火、有烟,表面温度上升至200°C~400°C,电池表面的鸡蛋被烤焦。
而刀片电池的测试结果是无明火、无烟,表面温度30°C~60°C,电池表面的鸡蛋无变化。
这样的结果就意味着如果交通事故导致动力电池受损,刀片电池会比一般的磷酸铁锂电池发生爆炸自燃的概率低一点。
刀片电池受低温的影响比较大
刀片电池并不是没有缺点,由于它的本质仍然是磷酸铁锂电池,所以还是会在低温环境下掉很多的续航。主要的原因是正极的锂离子游离的能力会随温度下降而降低,使得电池容量减少。当温度达到零度,电池的容量最多只能维持70%,负十度时只剩下50%。
刀片电池不好更换电池单体
刀片电池的制作工艺是使用胶水将电池单体粘在电池模块的框架上,如果有单体出现故障的话并不好更换。不过对于车主来说电池坏了都是整个模块换,只是翻新电池时没那么方便就是了。
刀片电池和三元锂电池对比
刀片电池与三元锂电池虽然同属锂离子电池,但它们的正极材料完全不同。
刀片电池的正极是磷酸铁锂,它属于磷酸铁锂电池范畴,而三元锂电池的正极是由镍钴锰或镍钴铝三种材料按一定配比组成的,正极材料不同,是刀片电池和三元锂电池最大的区别。
刀片电池作为磷酸铁锂电池的一种,在质量能量密度方面与三元锂电池有着一定的差距。
目前三元锂电池成组后的质量能量密度可达180Wh/kg,而刀片电池的系统能量密度只有140Wh/kg,不过刀片电池由于采用了阵列的方式排布,可实现系统能量密度提升50%,因此能使电动汽车通过携带更多电池方式来实现电池增容,使续驶里程得以进入600公里俱乐部。
刀片电池在造价成本方面比三元锂电池更低,由于刀片电池本身可承担机械压强作用,所以电池的制作工艺更加简单,电池材料更少,人工费用也更低,制造成本可比传统磷酸铁锂电池降低30%。
2019年三元锂电池包成本在每瓦时1-1.2元左右,磷酸铁锂电池包的成本为0.85元左右,刀片电池比传统磷酸铁锂电池降本30%。