本文目录一览:
- 1、三元锂电池的缺点是什么
- 2、三元锂电池不安全为什么还用?三元锂电池爆炸的几率是多少
- 3、国轩高科看衰811电池:安全问题未解决!锂电池真的不安全吗?
- 4、刀片电池要拨乱反正,三元锂电池危险了
- 5、三元锂电池不安全为什么还用?
三元锂电池的缺点是什么
三 元 锂电池又被为“三元聚合物锂电池”,指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。由于三元锂电池体积更小、能力密度更高、耐低温,目前正广泛应用于新能源汽车上。
理论上来讲,三元锂电池寿命是2000次充放电循环,我们算作一天一充,也能维持5年多。不过实际上使用与理论还是有区别的,如果进行1000次充放电循环,实质上三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电只能跑原来 里程 的一半。所以如何避免这种情况呢?随用随充,不要把电耗尽才去充电。另外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池衰减。
三元锂电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。三元锂电池的缺点也导致采用了三元锂电池的新能源客车没有办法进入新能源车型目录,原因是安全性。三元锂电池热稳定性较差,在250-300℃高温就会产生分解,并且三元锂材料的化学反应尤其强烈,一旦释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,随即发生爆燃现象。所以对三元锂电池的保护要求很高,以防意外。
不过为了抑制此类事故,厂家也花费了很大功夫,在电池管理系统以及散热系统中加入过充保护、过放保护、过温保护、过流保护这些环节,实时监测电池状态,这些都是为了提高三元锂电池安全性所采用措施。
(图/文/摄: 齐贺松) @2019
三元锂电池不安全为什么还用?三元锂电池爆炸的几率是多少
; 三元锂电池具有能量密度较高,循环寿命长,并且低温性能优异的特点。但是虽然如此就因为其高温的稳定性较差所以经常被人诟病不安全,但是虽然如此还是有不少车企继续使用三元锂电池。
因为虽然三元锂电池的特性也许有着不低危险系数,但是部分的车企也对此进行了优化来增加它的安全性能,就如宁德时代就对其生产的三元锂电池加上了安全包犹如披上一身盔甲一般。所以只要针对性的对三元锂电池进行优化改进,其优点就可以掩盖过它的缺点了。
三元锂电池爆炸的几率高吗
根据不完全的统计,其实三元锂电池发生爆炸的几率在众多其他类型的动力电池当中还算是比较高的。但是针对着它高温不稳定性的特点许多车企也在尽力的去突破该项技术瓶颈,因为对比于其他类型的动力电池,三元锂电池的续航里程、输出功率和充电效率都它们要高出不少。
但是虽然三元锂电池的爆炸几率会比较高但是并不代表着其他电池不会爆炸。因为目前电动汽车使用的大多数都是化学电池,只要化学层面发生了变化不仅仅只会产生燃烧,爆炸也可能随之而来。所以当我们的电动汽车出现了故障白烟等等第一时间就不要想着灭火了,应该为了自身的安全尽快的远离车辆。
国轩高科看衰811电池:安全问题未解决!锂电池真的不安全吗?
近日,和讯 汽车 从相关媒体获悉,国内著名动力能源公司国轩高科副总裁徐兴无在接受媒体采访时表示,三元锂811电池的安全问题目前仍没有完全解决,其应用应该缓一缓。
徐兴无认为,虽然动力电池未来的发展是高能量密度、长循环寿命和低成本,但前提必须是安全,如果总是出安全事故,不仅对消费者不负责,也影响整个行业的信心。目前没有足够数据证明811电池的安全问题得到了完全解决,所以应该缓一缓,等技术真正成熟之后再大批量装车。
近段时间以来,国内已发生了多起电动车起火事故,其中部分原因是由于搭载的三元锂电池发生外力撞击或高温后起火导致。这也导致新能源车安全性、三元锂电池安全性的话题重新引起人们的热议。
而我们俗称的811电池就是三元锂电池的一个代表,全称为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电池尽管拥有更高的能量密度和更低的成本,但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。
此前有网友为了验证三元锂电池能否通过针刺测试,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。然而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。
当然,完全穿刺的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。另外值得一提的是,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。
这个夏天,广汽新能源Aion S的车辆自燃情况案例出现不少,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。
不过,随着近些年补贴退坡以及三元锂电池频繁发生起火事故,不少车企制造厂商又重新把目光投在了磷酸铁锂电池身上。
相较于三元锂电池,磷酸铁锂电池的能量密度和低温放电性能的表现要差一些,同时充电速度方面也不具备优势,但磷酸铁锂电池存在天生的优势——安全性。相比之下,磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的:当电池温度处于500-600℃高温时,其内部化学成分才开始分解,因而基本不会存在自燃的问题。
此前几年,因为能量密度低和冬天耐低温效果不好,成本更低的磷酸铁锂电池还被看作是低端电池的代表,只有少部分厂商运用在低端车型上。然而随着技术的提升,磷酸铁锂电池的性能也得到了快速发展。以磷酸铁锂电池为基础的比亚迪的“刀片电池”就是很好的例子,不仅可以顺利通过“针刺测试”,还可以将车辆的续航能力提升50%,在安全性和能量密度方面做到了很好的平衡。
刀片电池要拨乱反正,三元锂电池危险了
技术进步是推动行业发展的源动力。一种技术路线要想取得市场认可,必定是困难重重,不过一旦成功其地位便会很稳固,后来的新技术很难取代它的市场地位,不过这半年来的动力电池市场却展现出了完全不同的发展轨迹。全新产品刀片电池在极短时间内就具备了强大的能量,原本占据市场主流地位的三元锂电池变得岌岌可危,动力电池行业的“拨乱反正”正在迅速进行中。
三元锂电池一家独大带动不良风气
自2017年以来,三元锂电池已经在动力电池的“王座”上坐了有三年之久,70%的市场份额近乎垄断。但三元锂电池的市场地位并不稳固,因为这种电池在安全性能上存在重大缺陷,搭载三元锂电池的电动汽车频繁发生自燃事故,既给车主的生命和财产安全带来严重威胁,还加剧了消费者对整个电动汽车行业的疑虑。更为严重的是,在三元锂电池一家独大的态势下,不少电动汽车厂商无视产品的安全性能,形成了盲目追求续航里程的不良风气,给整个电动汽车行业的发展带来不良影响。
刀片电池的拨乱反正
刀片电池从诞生之日起便是行业瞩目的焦点,近日比亚迪更是邀请100多位媒体人和行业专家在刀片电池唯一生产基地——弗迪电池重庆工厂举行了一场以“登峰造极”为主题的工厂探秘活动,加深了外界对刀片电池的了解。这座超级工厂的负责人表示,刀片电池的电池包结构和规格都与以往的动力电池大不相同,它打破了传统的电芯——模组——电池包的集成设计思路,把又长又薄的电芯直接以阵列方式插入到电池包壳体内。这样一系列的结构创新,进一步增强电池强度,同时其体积利用率也提升了50%以上,从而一举解决了磷酸铁锂电池能量密度低这个最大短板。
这样的“利器”非常适合拨乱反正。迄今为止,三元锂电池在安全性能上的缺陷并没有得到妥善解决,而刀片电池则率先解决了磷酸铁锂电池在能量密度上的短板。此消彼长之下,刀片电池便具有了强大的竞争优势,其超高的安全性能,也大幅提升了市场和消费者对动力电池安全性能的关注,给把持动力电池市场多年的三元锂电池带来重大威胁。
刀片电池的强大势能
一般情况下,一种新的技术要想为市场所接受,都要经过长时间的检验,但刀片电池并非是陌生的全新技术,它是对传统磷酸铁锂电池技术的重大升级,因此一开始便拥有强大势能。刀片电池本身便拥有奔驰、丰田这样重量级的天然客户,同时比亚迪庞大的市场销量也给了它足够的发展空间。开拓市场,刀片电池并不需要很多适应时间,而是可以与其它厂商无缝对接,在技术上故步自封、解决不了根本缺陷的三元锂电池技术,其市场地位将会在磷酸铁锂电池的反击下迅速动摇。
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三元锂电池不安全为什么还用?
原因就在于三元锂电池固然储能密度遥遥领先,在不加大车重的情况下能带来更好的里程表现。但是就像硬币的两面,高镍低钴三元锂电池热失控温度相当低,导致自燃事件频发,除了特斯拉 NCA811 电池外。还有宁德时代 NCM811,严重威胁到车主用车安全。这里说到的811电池就是其正极材料中镍钴锰的含量,按照80%:10%:10%的比例构成的三元锂电池,是目前最高能量密度与最高技术含量的锂电池。当然,811电池存在的安全隐患也要比其他电池更大。之前的广汽新能源Aion S汽车在无充电的情况下突然着火,搭载的就是811电池,这让Aion S的电池能量密度达到了180Wh/kg。据此往前追溯,三元锂电池还被分为523、622等型号。目前,在新能源动力车型市场中占主流地位的型号是622型,其没有811电池那么激进,因此安全性方面的表现也更加可靠。其实,客观来说电芯的安全性较弱,并不代表整个电池包就不安全。举个例子,就好比一个穿了铠甲的骑士和赤膊上阵的骑士,在战场中必定是有盔甲的骑士更加安全。宁德时代就是给三元锂电池穿上了铠甲(电池包),因此它是安全的。而比亚迪的意思是,刀片电池本身就非常安全,我在给它套上铠甲那岂不是更加安全可靠。