新能源電池與傳統(tǒng)汽車電池有哪些區(qū)別?
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-19 16:41
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首先從電池材料上來(lái)看，新能源汽車使用的鋰電池組，材料構(gòu)成為金屬鋰鋁合金以及鋰離子聚合物等；鉛蓄電池的材料構(gòu)成為金屬鉛和二氧化鉛。從價(jià)格上來(lái)看，鉛蓄電池所使用的材料比鋰電池所使用的材料更為便宜，因此電池整體價(jià)格上來(lái)看，也是鉛蓄電池更為便宜。
再者從能量密度上來(lái)看，新能源汽車使用的鋰電池組能量密度更大，可以達(dá)到200-260wh/g；傳統(tǒng)汽車所使用的鉛蓄電池，能量密度更小，基本上只能達(dá)到50~70wh/g。并且在現(xiàn)有技術(shù)水平下，鋰電池組能量密度是不斷增長(zhǎng)的，而鉛蓄電池的能量密度基本只能維持不變。
接著是使用壽命方面。新能源汽車使用的鋰電池組使用壽命要比傳統(tǒng)汽車所使用的鉛蓄電池更長(zhǎng)。鋰電池組的循環(huán)充電次數(shù)可達(dá)2000次左右，傳統(tǒng)汽車所使用的鉛蓄電池循環(huán)充電次數(shù)一般在300-350次左右。
現(xiàn)在新能源汽車一般采用的都是鋰電池組，而鋰電池組技術(shù)的先進(jìn)程度也是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的一個(gè)主要的因素。
提到聚能環(huán)自然而然會(huì)想到某品牌夸張但是成功的營(yíng)銷手段，事實(shí)上干電池為了讓內(nèi)部的金屬與外界實(shí)現(xiàn)絕緣效果，并將正負(fù)極外殼隔斷，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后而變成了一套塑料環(huán)的解決方案。這個(gè)方案最早在上個(gè)世紀(jì)90年代被東芝和富士先后提出，可以理解成傳統(tǒng)干電池結(jié)構(gòu)上的細(xì)節(jié)優(yōu)化，主要作用還是絕緣和阻擋外界污染物，不會(huì)有任何提升性能的功效，把一塊塑料片能吹上天可見(jiàn)營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)功底非比尋常。
隔片就是隔片，別提聚能環(huán)。
你以為18650很弱？
回到最老調(diào)重彈的問(wèn)題，18650指的不是電池型號(hào)，不是電池型號(hào)，不是電池型號(hào)。它更確切的代表電池的尺寸，其中18代表電池直徑為18mm，65代表長(zhǎng)度為65mm，0代表這個(gè)電池是圓柱形。這是索尼為節(jié)省成本而制定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)鋰離子電池的可塑性，形狀其實(shí)可以千變?nèi)f化，但唯有18650是最早、最成熟且最穩(wěn)定的解決方案。
這個(gè)形狀背后代表著工藝生產(chǎn)上積累的大量經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)一塊鋰離子電池很容易，但生產(chǎn)出數(shù)千萬(wàn)個(gè)一致性、安全性都相當(dāng)高水準(zhǔn)的鋰離子電池非常困難。18650型鋰離子電池成了最優(yōu)解決方案，而這個(gè)方案敲定也非一日而成，早在Model S之前的Roadster就采用了6831個(gè)18650鋰離子電池，時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)證明了這套電池運(yùn)作系統(tǒng)的可靠性。
特斯拉對(duì)電池方案的決斷起源于特斯拉知道自己不是一家電池廠商，比起開(kāi)發(fā)一套能夠管理7000多個(gè)單體一致性很好的電池系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)一套只有幾百個(gè)電池但一致性靡弱能量密度高的電池管理系統(tǒng)明顯要困難很多，并且特斯拉還能通過(guò)利用日系廠商在電池市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，不斷壓低生產(chǎn)成本。更重要的是基于成熟的工藝支持下，18650的單體能量密度可以高于層疊式鋰離子電池，缺點(diǎn)是18650的電池管理比層疊式鋰離子電池更復(fù)雜，因?yàn)楹笳呱崮芰Ρ牒返娇梢圆挥霉芾?，直接風(fēng)冷，但如前面所說(shuō)一致性教差、安全度教低。
18650既然只代表著電池的外觀規(guī)格，內(nèi)部少不了各種牛鬼蛇神。日系廠商屬于比較老實(shí)的類型，自從松下收購(gòu)三洋之后一躍成為一線生產(chǎn)商，價(jià)格也以貴著稱，而后有索尼、三星、LG。絕大多數(shù)人對(duì)18650不好的印象基本來(lái)自于國(guó)內(nèi)放電特性奇葩、一致性差、壽命短、虛標(biāo)容量的山寨牌鋰離子電池。是的，他們都是18650鋰離子電池，認(rèn)為18650電池很弱如同指認(rèn)騎白馬就一定王子，明明還有可能是唐僧、趙云、馬超和鄧布利多。
高科技的不是大屏幕，這些18650才是
Model S大屏幕確實(shí)吸引了很多人的眼球，這應(yīng)該是整輛電動(dòng)車中最不需要花工程師腦力的地方。NVIDIA提供的Tegra方案可以解決這個(gè)中控屏幕上的絕大部分問(wèn)題，奧迪甚至?xí)o每個(gè)車燈單獨(dú)安裝一個(gè)Tegra芯片，17寸觸控屏幕真沒(méi)什么厲害，我家電視還有60英寸屏幕能玩王者榮耀呢。
所以最厲害的還是屁股下18650。如前面所說(shuō)，18650能量密度可以做得很高，電池管理系統(tǒng)卻非常復(fù)雜。在高度一致性的狀態(tài)下讓每個(gè)單體電池溫度不超過(guò)5℃，特斯拉動(dòng)用了冷卻液流道扇熱。最神奇的地方來(lái)了，冷卻液沒(méi)有泵驅(qū)動(dòng)，所有管路相通，通過(guò)冷卻液的熱脹冷縮流動(dòng)。冷卻液本身由50%的水和50%的乙二醇混合而成，以避免低溫結(jié)冰。
特斯拉電池管理是第一個(gè)在車輛上引入多電池組管理的方案，每個(gè)18650都會(huì)與導(dǎo)熱管路連接，導(dǎo)熱管路采用絕緣帶包裹。數(shù)節(jié)電池并聯(lián)成一個(gè)包，數(shù)排電池包成一個(gè)電池組，然后是電池板。
現(xiàn)在也只有特斯拉能做到500kg就能擁有85kWh電量，這套系統(tǒng)能支撐特斯拉轉(zhuǎn)變出更多車型，比如后來(lái)的Model X，Model 3。也就是說(shuō)一套電池系統(tǒng)制霸了旗下所有車型，一開(kāi)始研發(fā)可能會(huì)需要時(shí)間和資金成本，但以后成本會(huì)不斷降低，新車推出速度也會(huì)越來(lái)越快。
電池管理系統(tǒng)能讓電池溫度控制在±2℃之間，8年質(zhì)保，這才是正真恐怖的地方。管理系統(tǒng)最重要的任務(wù)是承擔(dān)電池狀態(tài)計(jì)算，就目前而言一套完美的電池剩余電量的算法在這個(gè)世界不存在的，更不要提7000多個(gè)電池的狀態(tài)計(jì)算。而接下來(lái)還有數(shù)據(jù)采集、能量管理、熱管理、安全管理、均衡控制和通訊。如何調(diào)配18650發(fā)揮電池穩(wěn)定、安全、且高效是特斯拉的核心技術(shù)。相比之下比亞迪為追求簡(jiǎn)單的電池算法而采用磷酸鐵鋰電池，管理電池的數(shù)量不會(huì)超過(guò)100個(gè)。
沒(méi)有電池生產(chǎn)技術(shù)的特斯拉通過(guò)強(qiáng)悍的電池管理算法彌補(bǔ)了電池性能的不足，并讓車輛性能飆入400米10秒俱樂(lè)部，10秒俱樂(lè)部量產(chǎn)車的成員有法拉利LaFerrari、保時(shí)捷918、邁凱輪P1。這里可以捫心自問(wèn)一下手中的充電寶有沒(méi)有這個(gè)能力，所以別再問(wèn)什么充電寶和特斯拉之間的區(qū)別了。
