詳解汽車(chē)用新能源電池，電池能量密度與安全性分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-10 13:13
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磷酸鐵鋰電池：磷酸鐵鋰作為正極，歸屬于鋰離子電池。因不含鈷等貴重金屬元素，所以其成本就能被壓縮的很低廉。同時(shí)，它的安全穩(wěn)定性較高。
由于磷酸鐵鋰電池的電量循環(huán)壽命也比較出色：循環(huán)壽命在2000次以上，所以磷酸鐵鋰電池被普遍作為電動(dòng)汽車(chē)電池。新能源汽車(chē)的興起，磷酸鐵鋰電池扮演了重要角色。但是它也有顯著的缺點(diǎn)：那就是低溫性能較差，而且沒(méi)有有效改善的可行性措施。
三元鋰電池正極是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2，負(fù)極是石墨，由于其電壓平臺(tái)很高，這就意味著在相同的體積或重量下，三元鋰電池的能量密度、比功率更大。
21700三元鋰電池
分解溫度：約200攝氏度：這也是三元鋰電池會(huì)備受爭(zhēng)議的原因！
由于三元鋰材料的熱穩(wěn)定性較差，在200度左右發(fā)生分解，且化學(xué)反映劇烈，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。換而言之，三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易發(fā)生爆炸。
既然三元鋰電池這么危險(xiǎn)，為什么還要繼續(xù)使用呢？
其實(shí)這種由于熱穩(wěn)定性較差二發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)的情況是可以通過(guò)技術(shù)操作而得到避免的。根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性，在通過(guò)過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行操作，而降低汽車(chē)用三元鋰電池的危險(xiǎn)性。風(fēng)靡全球的特斯拉汽車(chē)即采用了這種三元鋰電池——18650鈷酸鋰電池和21700三元鋰電池。
，動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)的心臟，誰(shuí)能占領(lǐng)電池高地，誰(shuí)就能一統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)的江湖！因此，談及電動(dòng)汽車(chē)，必談動(dòng)力電池。固態(tài)電池，作為液態(tài)鋰電池升級(jí)換代的方向，在業(yè)界和燃料電池具有幾乎相同的關(guān)注度，也是全球電池廠商唯恐人先的必爭(zhēng)之地。
有外媒報(bào)道，美國(guó)普渡大學(xué)的科研人員開(kāi)發(fā)了一種新型無(wú)膜電池，能實(shí)現(xiàn)快充效果。這種無(wú)膜電池利用新的液態(tài)電解質(zhì)更換用過(guò)的電池液，能給純電汽車(chē)和混動(dòng)汽車(chē)快速充電，而且還不需要修建大規(guī)模的充電基礎(chǔ)設(shè)施。
此外，據(jù)英特爾中國(guó)報(bào)道，現(xiàn)年94歲的古德伊納夫和他的工程師團(tuán)隊(duì)最新發(fā)明了多次充電的鋰玻璃電池，鋰玻璃不僅將鋰離子的能量密度翻了三倍（這就將電動(dòng)汽車(chē)的活動(dòng)范圍擴(kuò)大了三倍），它還能在幾分鐘內(nèi)重新充滿(mǎn)電，并持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。與三元鋰電池不同的是，鋰玻璃電池在零下的極端天氣也表現(xiàn)出色，不會(huì)像三元鋰電池一樣易燃，而且可充電周期超過(guò)幾千次。
這種新電池的關(guān)鍵就是使用固體玻璃電解質(zhì)，而不是鋰電池常用的液態(tài)電解質(zhì)。因?yàn)橐簯B(tài)電池充電速度過(guò)快，容易造成短路，還會(huì)起火，而固體的電解質(zhì)則降低了電路板短路的風(fēng)險(xiǎn)，成為更安全的選擇。
之前對(duì)磷酸鐵鋰電池有著獨(dú)特的堅(jiān)持，但在特斯拉公布21700三元鋰電池的同年底，比亞迪卻一改常態(tài)，舍棄了此前秦、唐等車(chē)型所采用的磷酸鐵鋰電池模式，新上市的宋EV及相繼推出的秦80、唐100等車(chē)型也都將匹配全新的“鎳鈷錳”系三元鋰電池。
寧德時(shí)代：
而國(guó)內(nèi)電池企業(yè)進(jìn)行高鎳三元研發(fā)的寧德時(shí)代走在了行業(yè)發(fā)展的前端。據(jù)悉2019年寧德時(shí)代也將推出采用NCM811（鎳鈷錳三元鋰）技術(shù)的新型電池，如果這一計(jì)劃順利落地，率先推出NCM811電池的寧德時(shí)代將影響中國(guó)乃至全球新能源汽車(chē)動(dòng)力電池行業(yè)格局，而對(duì)比亞迪等國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池主流企業(yè)造成的沖擊會(huì)更大。
