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买电动车电池怎么选?三元锂电池和磷酸铁锂电池各有什么优缺点?

2022-11-24 00:12:20 1572

摘要:新能源汽车在国内的销量是稳步上升,在很多小伙伴选择新能源的车的时候,总会看到不同品牌使用的电池类型不同,有磷酸铁锂电池、三元锂电池、刀片电池,今天给各位小伙伴科普一下各种锂电池有什么区别和优劣势,以及最近宁德时代发布的钠离子电池有什么技术前...

新能源汽车在国内的销量是稳步上升,在很多小伙伴选择新能源的车的时候,总会看到不同品牌使用的电池类型不同,有磷酸铁锂电池、三元锂电池、刀片电池,今天给各位小伙伴科普一下各种锂电池有什么区别和优劣势,以及最近宁德时代发布的钠离子电池有什么技术前景。

三元锂电池


三元锂电池构成

三元聚合物锂电池,是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料。

优点:1.低温条件下,电量衰减小。2.单位能量密度高,在同样的体积下,可以储存更多的电量,比如同样的车型特斯拉model3,采用三元锂电池版本的续航要比采用磷酸铁锂的版本多95公里左右。

缺点:1.单位能量密度高,撞击容易出现热失控失火现象。2.循环寿命不如磷酸铁锂 3.成本高,镍钴等贵金属应用多。

磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池构成

磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池。

优点:1.电池耐温高:热失控温度可达500℃,安全性更高,自燃概率低。2:循环寿命高,根据实验室测试,循环寿命可达3500次左右,比三元锂电池会多1000次左右循环,耐用性更好,即使电池寿命到期,依然有80%左右的电池容量,回收利用价值高,3.成本低:不含钴镍等稀有元素,原材料获取相对简单,成本更低不会出现被卡脖子的情况。

缺点:1.低温性能差;零下20°工作性能衰减过半,这也就是很多小伙伴说的冬季续航缩水严重。2.能量密度低;一般单位密度为180Wh/kg,电池体积和重量大。3.虽然电芯虽然寿命长,但是电芯一致性差,所以整体电池组的寿命比较短,对电池管理系统要求更加严格。

比亚迪刀片电池

比亚迪汉-采用了刀片电池

比亚迪的刀片电池呢?其实本质还是磷酸铁锂电池,算是磷酸铁锂的一种工艺,依旧有着磷酸铁锂冬季续航的衰减大的特性,因为造型像刀片,所以得名刀片电池。

优点:1.结构灵活:刀片电池结构灵活,每一片电池的长度都可以定制,可以充分利用车内空间。2.强度高:就如同一根筷子一折就断,一把筷子很难折断的道理一样,上百片长度不到一米的刀片电池电芯紧密排列在一起,强度更高,在碰撞的时候给整车安全架构提供额外帮助3.安全:穿刺试验 ,刀片电池表面温度30-60度,不容易自然。

缺点:依旧不耐低温,制造成本高。

宁德时代钠离子电池

宁德时代钠离子电池发布会

虽然锂离子电池现在的优势非常明显,但是锂离子电池随着现在新能源车的普及,现在的需求非常大,所以资源端的瓶颈逐渐显现-锂矿不够用了,而且我国锂资源也是比较缺乏。其实钠离子电池自从上世纪80年代就已经开始研究了,几乎是与锂电池同时出现,但是因为钠离子体积比较大,使得钠离子的能量密度普遍较低,同样锂离子电池的容量是钠离子的两倍左右,而且钠离子电池的循环次数比较少,耐用性低,这也是钠离子电池没有普及的原因。

宁德时代锂离子电池与钠离子电池组合

而宁德时代的钠离子电池有什么突破?宁德时代发布的第一代钠离子电池,电芯单体密度达到160Wh/kg,可以达到两年前磷酸铁锂的水平,并且这款钠离子电池可以在15分钟内充满80%的电量,循环次数也可以达到三元锂电池的水平,还能在零下20度的环境中,拥有90%以上的放电效率。

宁德时代钠离子电池优势:充电速度更快,寒冷地区也可以开得上续航久的电动车。缺点:宁德时代推出的钠离子电池能量密度为160Wh/kg,宁德时代正在研发的下一代钠电池能量密度为200Wh/kg,而现在的三元锂电池能量密度在200-300Wh/kg,顶尖公司在往350-400这个能级探索。钠离子表现稍显落后。但是这个水平,已经超越了铅酸电池,并且与磷酸铁锂电池180Wh/kg的水准相差无几。因此,钠离子电池的应用前景仍然非常广阔。像国内最热销的电动车五菱宏光Mini EV,用到的电池能量密度只有110Wh/kg左右,钠离子电池完全能够满足。未来它将全面渗透入低速新能源车、微型电动车、电瓶车领域,预计2023年完成产业链布局。

总结:消费者怎么选?

特斯拉Model3

现阶段来讲三元锂电池,在性能和续航里程中存在更多的优势,在不考虑成本的情况下,是目前新能源汽车电池的最优解。磷酸铁锂电池因为成本优势,现在被越来越多的厂家应用,消费者购买磷酸铁锂版本的电池相对价格会更加便宜,如果你所在的地区较为寒冷,还是尽量选择三元锂电池电车。

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