新能源電池靠譜嗎?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-04-25 01:28
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網(wǎng)友們隨口都能說出幾款。但要問到這些車究竟采用了哪種動力電池,恐怕大家都有點懵。說白了,除了4S店的銷售顧問和宣傳彩頁,我們對新能源車動力電池技術(shù)的認知僅僅停留在續(xù)航里程、充電速度和使用壽命上。
為了讓大家在選購新能源車時心中有數(shù),我們做了一期的特別企劃: 新能源車之動力電池篇,力爭用40個問題的篇幅為大家剖析目前主流的動力電池技術(shù),今天主要和大家討論一下新能源汽車都在用哪些電池?哪個更靠譜?
為了適應不同讀者的閱讀需求,我們將文章內(nèi)容劃分為2個等級:
小白級:內(nèi)容淺顯,但保證絕大多數(shù)人不知道,讀完即可成為朋友圈中最懂新能源車的“磚家”。
大師級:深入淺出,用最簡練、幽默的語言剖析產(chǎn)品特性和優(yōu)缺點,看完即可達到當紅車評人水平。
在這里,建議大家看完第一部分后不妨挑戰(zhàn)一下第二部分,說不定就會有意外的收獲呢~瓜子飲料零食準備好了嗎?Part1來了!
Part1:南孚聚能環(huán) 一節(jié)更比六節(jié)強
曾經(jīng)我是一個奧迪雙鉆四驅(qū)車死忠,在5號充電電池和配套充電器要花費一個月零用錢的時代里,一節(jié)更比六節(jié)強的南孚一直是我的首選。雖然那時候的我少不更事,但隱隱得感覺那個能鎖住更多電量的聚能環(huán)一定是十分了不起的發(fā)明。
事實證明我想多了,所謂聚能環(huán)實際上就是一個普普通通的塑料環(huán),對于電池本身的容量不會有任何提升,塞在負極和外殼之間的它起到的主要作用是將正負極和外殼隔開,防止短路造成的電量損耗。
只不過為了廣告效果,南孚把它做成了十分扎眼的紅色,并起了一個非常高大上的名字——聚能環(huán)。那么為什么南孚一定要用這么一個“神奇”的塑料環(huán)鎖住電量呢?不鎖不行嗎?
當然不行!背后的邏輯很簡單,它不能充電啊!
在這里,我們先導入一個概念——一次電池。一次電池,是指耗盡電量后不能重復充電使用的電池,又稱干電池,常見的5號、7號一次性電池就屬于這個類別。
無法充電,就意味著一次電池的使用成本很高,淘汰速度很快,污染極大。無論對為它掏錢買單的你,還是岌岌可危的環(huán)境,都不是一件好事。
于是乎,可以重復充電的二次電池進入了我們的視線。它有一個顯而易見的缺點:貴。相對于2塊錢一節(jié)的南孚,2000mAh的三洋Eneloop單節(jié)售價在30元左右,兩者售價差了近9聽可口可樂的錢,可謂四驅(qū)車界的終極氪金選手。
從購買成本來看,二次電池的成本要遠遠大于一次電池;可它的優(yōu)點也非常明顯,可以重復充電使用
從這里延伸出去,把電池的購買成本折合到使用壽命中上,也就是從整個使用周期的角度談論使用成本,這種計算方式我們將其稱為相對使用成本,即從購買成本和整體使用壽命的比值的角度來衡量電池是否物有所值,這也是行業(yè)內(nèi)比較通用的說法。
舉個例子:一節(jié)南孚5號電池,售價2元,放在四驅(qū)車上跑20分鐘就沒電了,相對使用成本就是0.1元/分鐘;而一節(jié)最普通的三洋Eneloop 5號充電電池,售價32.5元,循環(huán)壽命約為2100次,充電一次可以讓四驅(qū)車跑25分鐘,相對使用成本便大幅下降到0.0006元/分鐘,相對使用成本驟降170多倍。
如果是你,你會選擇哪種?對于我來說,毫無疑問會選擇售價更高,但相對使用成本更低一些的后者。
在成熟的工業(yè)體系中,各大車企同樣都是盡可能趨利避害的,所以,新能源車中廣泛采用的電池,無一例外都是可以重復使用,且成本足夠低的二次電池。畢竟新能源車不是小時候玩的四驅(qū)車,可以隨時換電池。
當然,也有一些腦洞大開的企業(yè)準備或正在效仿四驅(qū)車中的換電模式,并已經(jīng)有了一些初步的嘗試,這一部分我們留在特別企劃的第20和第21篇文章中向大家介紹,在這里就不贅言了。
知道了二次電池,你就可以打開自己的引擎蓋和別人說道說道了,趕緊看看你身邊還有哪些常見的二次電池吧!
iPhone用的便是單體式鋰離子電池,也是二次電池中一個很重要的分類
PART2:二次電池都有啥?各自的優(yōu)缺點都是什么?
初步認識了二次電池只是萬里長征的第一步,你總不能隨身揣著一節(jié)“超霸GP”跟朋友吹牛吧。要想更深入的了解二次電池,咱們必須深入電池的內(nèi)部來解析。所以接下來的內(nèi)容基本都是藏在電池內(nèi)部的或很抽象的東西,也是寫給“鋼鐵直男們”的一份《少數(shù)派報告》。擦亮眼睛,我們發(fā)車啦!
電動車整車研發(fā)工程師絞盡腦汁追求的,簡單說就是: 如何花最少的錢,既可以讓車跑得遠,加速快,電池組放在車里還不占空間,碰撞時不起火,最好電池組的壽命能和整車的壽命大體一致,這樣還能省下開個6-7年后換電池組的錢。對于動力電池來說這樣的要求更具挑戰(zhàn)性——完美符合上述條件的電池就沒幾種,何況還得考慮成本,施展的空間著實不多。
于是,動力電池工程師們從品類繁多的二次電池中,挑選出了幾種比較適宜大規(guī)模量產(chǎn)應用的電池。
目前可以實現(xiàn)量產(chǎn)并大規(guī)模列裝的動力電池主要有三種技術(shù)路線(綠燈部分):
1、 以豐田Mirai、本田Clarity以首的氫燃料電池陣營,量產(chǎn)車型不多,但最被給予厚望。
2、 以三元鋰、磷酸鐵鋰電池為代表的鋰離子電池陣營,主要運用在純電動車中,常見的北汽新能源、比亞迪、特斯拉等均隸屬于這個陣營。
3、 以高壓鎳氫電池為代表的鎳氫電池陣營,主要運用在各大品牌的混動(HEV)車型中。
那么,你肯定會問了:氫燃料電池、鋰離子電池和鎳氫電池是怎么擊敗對手脫穎而出的呢?原因就總結(jié)起來一句話:確認過眼神,我遇上對的人。
讓我們來看看那些“不對”的孩子們:
一、 鉛酸電池(VLRA):車載蓄電池,但能量密度太低導致續(xù)航里程太低,不適宜作動力電池,pass!
鉛酸電池常見于為車載12V電網(wǎng)和各類用電器供電的蓄電池。它的優(yōu)點在于售價便宜,一塊好一點兒的瓦爾塔不過三五百塊;低溫儲電和放電能力強,冰天雪地里拖得動起動機,東北小伙伴必備; 安全性能好,最嚴重不過里面的硫酸溶液泄露腐蝕金屬,起碼不易導致火災。
缺點不多,但特別致命:能量密度低,續(xù)航里程過短。你會為一輛續(xù)航里程不到100公里的新能源車買單嗎?想必不會,90年代的美國人同樣如此,這也直接導致了搭載鉛酸蓄電池的通用EV1的失敗。
通用EV1,在新能源車發(fā)展歷史上具有里程碑意義,可惜最大續(xù)航里程不過可憐的144公里。在實際的道路行駛時,如果遭遇寒冬,還將大幅跳水至96-112公里左右,加之過長的充電時間給它的使用了帶來極大的不便。
問世6年后,通用于2002年正式停止了這一項目,并將所有的量產(chǎn)車回收銷毀,僅有少量“存貨”流傳于世。至此,鉛酸蓄電池做動力電池這一條技術(shù)路線也隨著EV1的消失而徹底停擺。
二、 鎳鉻電池(Ni-Cd):存在記憶效應,不適宜作動力電池!PASS!
排除了能量密度低的鉛酸電池,工程師們緊接著排除了鎳鉻電池Ni-Cd。原因很簡單,Ni-Cd電池存在嚴重影響電池壽命和容量的“記憶效應“。
什么是記憶效應呢?舉個例子,當你在鎳鎘電池還剩30%電量的時候拿去充電,它會錯誤的以為自己只能儲存70%的電,剩余的30%容量就被白白浪費了。所以,在使用Ni-Cd電池時,需要完全放電和完全充電,才能避免記憶效應。
如果將這種電池作為新能源車的動力電池,那么你的生活將陷入”出門-跑沒電-叫救援-充電-出門-跑沒電-叫救援“的惡性循環(huán),顯然不符合邏輯。工程師內(nèi)心OS:要不起,過!
突圍成功的孩子們:我就是我,顏色不一樣的煙火!
當鉛酸電池和Ni-Cd鎳鎘電池躲在角落哭泣的時候,突圍成功的孩子們則在暗自慶幸:自己終于能為人類的未來出一把力。它們分別為:鎳氫電池Ni-MH、燃料電池Full Cell和鋰離子電池Li-ion。
其中,鋰離子電池可根據(jù)正極材料分為6種,分別是:
1、磷酸鐵鋰電池LFP(LiFePO4)
2、鈷酸鋰電池LCO(LiCoO2)
3、鎳酸鋰電池LNO(LiNiO2)
4、錳酸鋰電池LMO(LiMn2O4)
5、鎳鈷錳酸鋰電池NCM(LiNixCoyMn(1-x-y)O2)
6、鎳鈷鋁酸鋰電池NCA(LiNixCoyAl(1-x-y)O2)
5、6這兩個化學式和名字都超長的電池就是大家耳熟能詳?shù)娜囯姵兀葋喌献约嚎谥械蔫F電池,指的就是磷酸鐵鋰電池。這6種鋰離子電池究竟孰優(yōu)孰劣呢?咱們不妨對比一下。
















