本文目录一览:
- 1、Model 3 铁锂 VS 三元锂充电速度实测报告
- 2、对811三元锂电池穿刺测试瞬间爆炸,安全性真是新能源车的殇?
- 3、三个实验来证明,比亚迪和特斯拉的电池谁更安全
- 4、对比太明显!亲眼见证刀片电池VS三元锂电池针刺实验
Model 3 铁锂 VS 三元锂充电速度实测报告
10 月 1 日,国产特斯拉 Model 3 标准续航升级版下调至 24.99 万,并推出了搭载宁德时代的磷酸铁锂电池新款车型,NEDC 续航也由原先的 445 km 提升至了 468 km。
虽然这次降价幅度确实巨大,引起了市场很大的轰动,但随着磷酸铁锂电池版本的标准续航升级版提车用户越来越多,有不少用户在提到铁锂版本的 Model 3 充电速度较慢。
为了验证磷酸铁锂车型充电速度相比三元锂电池版本车型到底有多大差距,是不是真的像很多网友说的一样。
我们在车库的 Model 3 车主群里沟通了一番,终于找来了一位标准续航 LG 三元锂电池车主,并通过他的关系找来了另外一位磷酸铁锂电池的车主来配合我们的测试,在此感谢两位车友的热心配合。
先简单介绍一下参与测试的两辆车的车辆信息:
白色 Model 3
黑色 Model 3
为了保证在测试时不被分流,我们来到了全上海超充数量最多的「上海丁香国际商业中心」进行此次充电测试,本次测试使用的超充桩为特斯拉 V2 超充,测试时环境温度为 25 。
此外,为了保证测试时车辆可以最佳状态进行充电,我们还做了如下三步:
好了,废话不多说了,大家直接看我们的测试结果吧:
【视频】特斯拉磷酸铁锂、三元锂版本充电速度对比
从此次充电结果来看,磷酸铁锂电池的充电速度并没有像网上预测的那样被三元锂电池拉开太大的距离, 并且当电量到达 30% 以后竟然还实现了反超,而且一直保持到了最后 。
从时间上来看,大家日常充电最常用的 10%-90% 电量区间,在 V2 版本的超充上, 搭载宁德时代磷酸铁锂电池的 Model 3 标准续航升级版用时为 42 分 19 秒,相比搭载 LG 三元锂电池车型的 51 分,还快了 8 分多钟 。
所以从本次充电的体验来看,在当前季节的温度情况下,两款车型的充电体验并没有太大的差距。
但需要注意的是,此时已经逐渐进入深秋,温度逐渐降低,由于磷酸铁锂电池的物理特性,理论上相较于三元锂电池在低温环境下充放电性能会有着明显的下降。
那么等寒冷的冬天真正到来,磷酸铁锂是否还能将优势保持在 30% 以后?请大家等待我们下个阶段的测试。
对811三元锂电池穿刺测试瞬间爆炸,安全性真是新能源车的殇?
消费者对于电动车安全性的担忧,实际上有一部分是来自于对动力电池安全性的未知,为了检验电池的安全性,国家也出台了相关测试标准。其中,电池穿刺实验就是一项标准较高的安全测试。
网友自行进行穿刺测试
为了验证三元锂电池能否通过针刺测试,有网友进行了一次硬核的三元锂电池穿刺实验。据博主@锂电大全小鱼介绍,其进行穿刺实验的电池为宁德时代811三元锂电池单体,电池容量234a电压4.14v(满电为4.2V),穿刺钢针直径7毫米,穿刺速度25mm/s,执行GB/T 31485标准进行穿刺测试。
随后开始进行穿刺实验,从实验画面中可以看出,从钢针刚穿刺电池后,电池内部就发生了剧烈膨胀现象。而后,电池单体瞬间爆炸,同时伴随有起火现象,电池开始剧烈燃烧,电池内部物质向外喷射而出。很显然,该款三元锂电池单体没能通过穿刺测试。
不过穿刺测试确实是相对比较严苛的测试方法,在日常驾驶中,哪怕发生比较严重的交通事故,也很难触发这个场景。
811电池是什么?
我们俗称的811电池是NCM811三元锂电池,即正极材料中为镍钴锰,同时含量比例为80%:10%:10%的三元锂电池,是目前最高能量密度与最高技术含量的锂电池。由于NCA电池技术壁垒高,且日企垄断了NCA材料市场,中国电池制造商在多重因素下,大多选择NCM路线。
而使用NCM811电池的主要目的就是提升能量密度。现在多以523和622型为主,单体能量密度在200Wh/kg,而NCM811电池一举突破300Wh/kg,相当于能量密度提升了50%,这相当于同样体积的电池仓,可以携带更多的锂电池,或者大幅降低锂电池质量。
此外,811电池的成本也相比其他电池要更低,因为钴的成本一直在上涨,减少钴的含量就可以降低生产成本。在使用811电池后,普遍成本可以降低8%的成本。以特斯拉Model 3为例,它使用的2170电芯将正极材料中所需钴的含量降低到 10%以下,甚至低于其他电池产商生产的下一代NCM811电池中钴含量。
当然,凡事有利就有弊。811电池存在的安全隐患也要比其他电池更大。随着镍含量的提高,正极材料的稳定性随之下降,在遇到高温、外力冲击等情况时,高镍电池会存在安全隐患,且高镍电池充电时产气会导致电池鼓胀也是一个待解的问题。作为应用到汽车产品中的关键部件,高镍产品在安全方面仍然需要有更大程度的改进,可以说这是未来三年要努力克服的问题。
不过值得一提的是,不光811电池不能顺利通过穿刺测试,由于三元锂电池的特性,至今没有任何一款锂电池可以顺利通过该测试。
根据工业和信息化部公布的GB 30381-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中,特别提出了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。
哪些车搭载了811电池?
前几天,广州市的一台广汽新能源Aion S汽车在无充电的情况下突然着火,且火势凶猛并伴有浓烟,着火点或位于后尾箱,并可听见小程度的爆炸声。
尽管目前尚不清楚是否起火原因,但这台车就搭载的是811电池,这让Aion s的电池能量密度达到了180Wh/kg,在电池组容量为58.8kWh的情况下,便可以轻松突破500km续航大关。
此外宝马X1插电混动版本、蔚来ES6、吉利几何A,以及刚刚上市的小鹏P7等车型,均搭载了NCM811电池,换句话说,如果想要实现更长的续航表现,搭载811电池似乎是最快、成本最低的方案。
当然,811电池的安全性就像当年被诟病无数的双离合变速器一样,尽管天生就存在缺陷,但凭借着其他方面出色的表现依然无法令人拒绝,未来如何在续航、成本、安全等方面做出综合考虑,对汽车厂商来说,也是一个值得思考的问题。
此外,未来三元高镍材料的安全性可以通过材料改性优化、表面包覆、调整电解液和负极材料等方式来逐步解决。而另一方面,动力电池包内的其他设备也在进步,比如电池管理系统,比如各种传感器等等,它们也能弥补一部分电池在安全性能方面的不足。不过,想要让811电池安全性有质的飞跃,肯定还有很长的一段路要走。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
三个实验来证明,比亚迪和特斯拉的电池谁更安全
电动车已经成为了目前最为火爆的话题,而在这些热议中,最为聚焦也最关键的无疑是电池的安全问题。众所知周电动车的自燃率虽然要比燃油车小,但是由于爆发时间快,后果更加严重,电池的安全我们不得不尤为重视。目前市面上最主流也是最热销的无疑是特斯拉的Model 3和比亚迪汉两款车,而他们搭载的电池也正是两个截然不同的方向,为了验证他们到底谁更加安全,特地做了以下三个实验!
实验1:穿刺实验
穿刺实验很多人都不陌生,这也是刀片电池发布时所做的重要实验,其实在之前的规定中,电池都要进行穿刺实验才行,只不过由于绝大多数产品都无法过关,所以才将这项规定割舍。也从侧面反映出它的难度。
实验结果:Model 3的高镍三元锂电池热失控加剧烈的爆燃;比亚迪汉的刀片电池无起火并且也没有明烟。
实验2:挤压实验
挤压实验是为了模拟电池在收到物理外力的时候,所受到的压力,从而检测电池的稳定性和安全性。从实验的过程中,我们可以看到在挤压发生的一瞬间高镍三元锂电池就发生了燃爆,二
实验结果:Model 3的高镍三元锂电池同样是热失控加剧烈爆燃;比亚迪的刀片电池虽然无起火,但是可以看到已经有些许冒烟的情况出现。
实验3:炉温实验
我们都知道电池是害怕过热的,一旦温度过高就很容易发生爆炸,炉温实验正是模拟这种高温状态下所体现出的稳定性和安全性。
在实验过程中,比亚迪汉的负极泄爆口率先打开,特斯拉的电池暂时没有异样。不过在几秒之后特斯拉的电池从正极泄爆口起火燃爆。
实验结果::Model 3的高镍三元锂电池依旧是热失控加剧烈爆燃;而比亚迪的刀片电池则是无起火无任何爆燃。
从三个实验中我们可以看出,即便是强如特斯拉的高镍三元锂电池依然有着巨大的安全隐患,二王传福说的,将自燃彻底从电动车的字典里抹去,也真的做到了。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
对比太明显!亲眼见证刀片电池VS三元锂电池针刺实验
6月1日,我受邀参观比亚迪旗下的重庆弗迪锂电池工厂,要知道这可是刀片电池唯一的生产基地!快来一起看看里面有什么秘密!
■ 先来扎一下!
在正式参观工厂之前,比亚迪决定先放个大招——不服扎一下!此次参与针刺实验的是一款比亚迪自产的三元锂电池和刀片电池。
从图片能看出,三元锂电池被刺穿后,电压几乎是一秒钟降到零(即发生短路),随后冒烟起火并发出巨大声响。
图为三元锂电池穿刺实验图像,红色线表示电压,绿色线为安全阀温度,黄色线为针刺点温度
而刀片电池在穿刺20分钟后,电压还只是以很缓慢的速度下降,并且没有冒烟起火,对比还是非常明显的。
此前我写过两篇比亚迪和宁德时代撕逼的文章,发现有很多网友质疑刀片电池穿刺后电压是否降为零,并且网上流传的刀片电池的针刺实验视频,有电压降到零和没降到零两种,那么此次我就带大家看一下真相到底如何。
单看本次实验,比亚迪的刀片电池在穿刺20分钟后都没有降到零,我询问现场工程师,他说他们曾经把穿刺后的电池放置一天,电压也没有降到零。
实验初始电压为3.42伏,开始时间为10:47左右,图片为10:57的数据,其中1-1-1为实时电压,1-1-2为安全阀温度,1-2-3为针刺点温度。
■ 刀片电池能抑制内部短路?
那么这是为什么呢?比亚迪的工程师称,经过穿刺后,电池内部有多种短路形式,他们通过结构设计,将电池内部比较剧烈的短路抑制住了。
随后我追问,既然是“结构设计”,并非材料本身的特点,那么是否能将该技术运用到三元锂电池中呢?
工程师表示目前他们正在进行这方面的研究。因此,或许我们可以期待一下比亚迪研发出更安全的三元锂电池?
看完了刺激的针刺实验,我们再来聊几个大家关心的问题。
■ 比亚迪并没有忽视系统安全!
此前宁德时代和比亚迪的撕逼事件中,宁德时代“影射”比亚迪把滥用测试的通过等同于电池安全,显得比亚迪好像只死磕电芯安全,不顾系统安全一样。其实比亚迪也非常关注整个系统的安全,他们从七重维度、四个层级和五大方面保证刀片电池的安全。除针刺外,在过充、碰撞等维度,比亚迪也配备了相应的安全措施。
比如大家都很关注的过充,比亚迪的数据显示,刀片电池单体在高于最髙电压2.6倍的充电条件下,仅出现冒烟,并没有起火或爆炸。
当某块电芯发生热失控后,其临近电池也不会发生起火、爆炸等情况,不会引起连锁反应导致整个电池包起火。
在这这种极端工况下能做到仅冒烟不失火,也就是说在工况较为缓和的日常使用中,基本不会出现什么安全问题;退一步讲,就算出现热失控,搭载刀片电池的车型也能提供足够的逃生及救援时间。
■ 低温性能差?不存在的!
我们都知道锂电池不抗冻,尤其是磷酸铁锂因为先天问题,低温性能经常被诟病。就连理想汽车CEO李想,也曾在微博质疑过刀片电池的低温性能问题。
对此比亚迪给出了实测数据,数据显示,刀片电池在零下20摄氏度下,放电能力还维持在90%;而在低温低SOC情况下,反倒比三元锂表现好。
关于刀片电池的低温充电能力,比亚迪也给出了数据,数据显示刀片电池的低温充电时间与三元锂电池没什么差距,仅在低温低电量的充电功率上有所落后。
这些数据倒也印证了比亚迪销售副总经理李云飞先生的话:“低温性能不好,我们也不敢卖啊”。
不过,在未拿到实车进行冬季测试之前,我们也不能仅根据比亚迪的数据就断定刀片电池真的无惧低温。我更愿意相信第三方及媒体的测评,也请大家期待电动邦后续的冬季实测。
■ 快速了解重庆弗迪工厂
该工厂为电池及配套材料生产项目总投资100亿,占地面积约1500亩,总建筑面积约95万平方米,新建生产车间,购置相关设备958台套,建设锂离子电池生产线8条,项目达产后形成锂离子电池20GWh生产能力,年产值200亿元。
工厂自2019年2月开工,到2020年3月刀片电池正式推出,仅用1年时间就拥有了精益化、自动化、信息化制造管理系统,以及比亚迪自主研发的刀片电池产线和生产设备,和多项高度保密的核心技术。
■ 刀片电池是怎么生产的?
最后讲讲刀片电池是怎么被生产出来的。其实刀片电池本质上也是一款动力电池,因此它的制作工艺与普通电池相似,都是经过配料、涂布、辊压、叠片等工序完成生产。
首先,将活性物质、纳米导电材料、溶剂、粘结剂按照预设的比例自动进行混合以形成均匀稳定的电极浆料。
接下来是涂布,就是把浆料涂到铜箔上,确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片,所用的机器长得很像织布机。
而辊压则是使用轧辊将涂布好的电极片按照预设的厚度压实,以得到预设的极片厚度及体积密度。
接着是叠片,刀片电池的极片长度将近一米,而比亚迪独创的叠片工艺能将对齐公差控制在 ±0.3毫米以内,叠片速度达达业界最高水平 ——0.3秒/片。
随后,机器会自动输送结构件并实现精准定位,经绝缘、焊接、入壳、密封等工序组装成电芯。 在经过烘烤去水、加注电解液和检测后,刀片电池电芯就完成了。
最后,一个个的电芯会组成电池包,比亚迪的CTP技术(电芯直接到电池包,没有模组),能使电池包体积利用率得到提升,有助于提升能量密度。
下图很好地展示了CTP技术的优势:
比亚迪称,刀片电池能够减少三元锂电池因电池安全和强度不够而增加的结构件,从而减少车重,所以单体能量密度虽然没有三元锂高,但是也能够达到主流三元锂电池同等的续航能力。比如比亚迪汉EV,综合续航里程已经达到了605公里。
最近有个热词叫“工业4.0”,你可以简单把它理解为智能工厂、智能生产和智能物流。重庆弗迪工厂也是工业4.0的践行者,除了高精度、自动化外,数字化建设也没有落后。每一个刀片电池产品都有一个专属的‘身份证’,未来,产品在使用期间的各项数据也将为比亚迪持续改进工艺、完善产品提供重要的参考。
■ 邦点评
弗迪电池公司副总经理孙华军表示,“今天,几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案”。这足见比亚迪的野心和实力,我们知道世界上的汽车巨头,比如大众和特斯拉,都想将电池的生产和研发握在自己手中,比亚迪显然先一步做到了这点,并且已经开始对外销售电池,这让比亚迪在与国内外对手竞争时占据了不少优势。
最后,我非常期待能早一点试驾到搭载刀片电池的汉EV,看看这款电池配合比亚迪的旗舰车型,到底能给我们什么惊喜。也请大家期待电动邦的后续报道。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。