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新能源汽车的电池能量密度一般有多少?
目前用于电动汽车的锂电池能量密度约在100~150Wh/kg左右,比铅酸电池高出2~3倍,且循环性要远远高于铅酸电池,所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。
注意:
能量密度,指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量,即体积比能量或质量比能量。能量密度和功率密度都是一个会变化的量,电池在使用多次以后能量密度会降低(电池容量衰减),功率密度也会下降,并且这两个量也是随着环境的变化而变化的,比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化(一般是减少)。
目前还没有任何一种电池的能量密度可以达到实用化的驱动电动汽车具有几百公里的续航里程。提高电池的能量密度也是目前电池研发中的重中之重,在安全性得到解决的前提下,如果电池的能量密度可以达到300~400Wh/kg的话,就具备了和传统燃油机车较量续航里程的资本。
但是电池还有一个知名的问题就是寿命,电池的能量密度会随着电池的使用而衰减,并且这种衰减并非是线型的,而可能是突然的降低,所以,在开发车用电池的时候,循环性同样是决定性的因素。
电动汽车用的三元锂电池和磷酸铁锂电池各有什么优缺点?
三元锂电池和磷酸铁锂电池都是电动汽车动力电池的常用类型,那么它们到底有何优缺点?
其实,三元锂电池和磷酸铁锂电池两种电池在性能上并没有绝对优劣。三元锂电池优势在于储能密度和抗低温性能。在储能密度上,三元锂电池因为电压高,其能量密度基本能达到240WH/kg,几乎是磷酸铁锂电池140WH/kg的1.7倍。
在抗低温方面,三元锂电池低温使用下限值为零下30度,相比磷酸铁锂电池低温下限值零下20度更有优势,同时在相同低温条件下,三元锂电池冬季衰减不到15%,明显高于磷酸铁锂电池衰减高达30%以上。同时,三元锂电池在充电效率方面较磷酸铁锂电池有着非常大的优势。但是,磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上,三元锂电池则低于300度,相比之下磷酸铁锂电池在汽车高速行驶及快速充电过程中自燃风险较低,安全性更高一些。而且,磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,因为磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,也就是说其使用寿命可长达十年左右,但三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,意味着其使用寿命仅为6年三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,所以磷酸铁锂电池循环寿命更长。
最后是制造成本方面,因为磷酸铁锂电池里没有贵重金属,因而生产成本较低。而三元锂电池因为采用钴金属,成本有所提高。
如果从安全性和成本角度综合考虑,确实磷酸铁锂电池更加合适。 而且电池低温加热技术也可以抵消磷酸铁锂抗低温能力差的劣势。
汽车三元锂电池寿命多久
【太平洋汽车网】三元锂离子电池理论寿命为1200次完全充放电,也就是完全循环寿命,按使用频率来说,三天一次完全充放电,一年120次完全充放电,三元锂离子电池使用寿命达到10年左右。
新能源汽车三元锂离子电池的寿命,一般是用电池循环使用次数来进行衡量。国家关于电池寿命有一些法律法规要求,即当动力锂电池容量衰减到80%以下时,就要进行强制回收,继续梯次利用。
关于动力锂电池电芯循环使用寿命,国家强制要求必须要在1000次以上,而关于整一个动力锂电池的PACK,磷酸铁锂一般可以做到2000次,而三元锂离子电池,平均水平是在500-1000次,做得好的,则可以达到1000次以上。
根据电池的标准,三元锂离子电池的寿命是由电池的循环次数来进行决定,而三元锂离子电池的容量是会随着充放电次数的新增而不断衰减的。在相关实验室中,以1C的充放电倍率给三元锂离子电池持续充放电,经过1000次充电循环后,电池容量降至新电池状态的80%。
按照目前汽车三元锂离子电池的技术水平,目前电动汽车普遍使用的动力锂电池容量密度为260Wh/kg,按照该能量密度来计算,以一年两万公里来进行计算,根据浅充浅放来计算的话,循环寿命至少有1000次。假如使用得当,在电动汽车上起码可以使用5到8年左右的时间。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好?
目前在新能源汽车上有两个主流的电池技术路线,磷酸铁锂电池和三元锂电池,虽然这两种电池在众多应用领域展开竞争,但是以在新能源汽车领域的竞争为主线,因为这是国内最大的锂电池应用场景,既然要竞争,必然有比较,电池性价比的比较通过车的价格就可以进行了,而从性能上比较三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好,就要通过设置条件,得出两种电池的实际参数来说明了。根据相关实验室、新能源汽车厂家、动力电池生产厂家的实验,虽然每家的测试不免存在具体参数上的细微差别,但对于两种电池性能优劣性的判断趋于一致。为此,我们取代表性的参数来进行比较。
1.客车选比亚迪、轿车选特斯拉。这说的是二者体积上的差别。从目前的技术来看,三元锂电池的能量密度普遍在200Wh/kg,未来可能达到300Wh/kg;而磷酸铁锂电池目前基本上徘徊在100~110Wh/kg,个别的可以达到130~150Wh/kg,但要突破200Wh/kg难度很大。因此,三元材料动力电池可以比磷酸铁锂提供多出一倍的空间来,这一点对于空间有限的轿车很重要。特斯拉生产三元锂电池,比亚迪生产磷酸铁锂电池,故有"客车选比亚迪,轿车选特斯拉"之说。
2.同样因为能量密度大,重量也小很多,重量轻和占用空间小决定了三元锂电池新能源汽车耗电更少,因而速度更快,续航能力更强。所以,轿车选用三元锂电池可以跑的更远,而磷酸铁锂新能源汽车目前基本上还是用于城市大巴,因为一次续航不远,需要在不长的距离内有充电桩可以充电。
3.当然,客运大巴采用磷酸铁锂电池更核心的则是基于安全上的考虑。特斯拉轿车起火事故不止一起了,原因在于:特斯拉的电池组由7000块左右的18650三元锂电池组成,这些单位的电池或者整个电池组如有内部短路会产生明火,遇到极端的碰撞事故,短路引致起火。而磷酸铁锂的材料遇到短路则不会燃烧,耐高温性能比三元锂电池优越的多。
磷酸铁锂电池与三元里电池:不同类型新能源车的电池
说完了电池的情况,笔者认为对于新能源汽车的情况,还需要和大家简单介绍一下电池在车辆中的作用。毕竟购买纯电动汽车的消费者仍然占少数,更多朋友所关注的是混合动力汽车。而混合动力汽车严格来说可以分成三种:普通混合动力汽车,插电式混合动力汽车和增程式混合动力汽车。
上面三种汽车中电池容量的排列从小到大恰好是普通混合动力汽车<插电式混合动力汽车≤增程式混合动力汽车。普通混合动力汽车的电池不可充电,电池用于启动和急加速状态;插电式混合动力汽车的电池在普通混合动力汽车电池的基础上增大容量且可充电,具备更加出色的加速能力和省油能力;而增程式混合动力汽车的发动机用于驱动电机发电,更倾向于纯电动汽车。
这三种混合动力汽车模式各有利弊,在现阶段的主力也是以普通混合动力和插电式混合动力为主。正是因为三种混合动力汽车的特质均有对于电池寿命和工作环境的共同点,因此无论是购买采用何种模式的混合动力汽车,消费者都要留意相关的参数,如电池材质、使用环境和最佳工作状态等。与此同时,厂商也应该在设计过程中严格把控电池质量和相关安全设置,确保使用的安全高效。
关于磷酸铁锂电池与三元里电池的介绍到这里就结束了。新能源汽车的发展关键,同样是困扰着移动数码产品的关键--电池的发展。如何在安全的情况下保证电池技术能够满足消费者日益成长的需求,不仅是汽车科技相关行业人员,还是科研工作者在全领域的追求。