比亞迪與特斯拉所用的電池為什么不一樣?原來大有學(xué)問
磷酸鐵鋰與鎳鈷鋁電池之局
在電機(jī)、控制技術(shù)有據(jù)可循、日趨成熟之時,電動車最難破解的困局以及最大的比拼都來自于電池技術(shù)。
特斯拉在早期Roadster電動跑車上,采用了體積甚小的18650鈷酸鋰電池,這種電池通常被用在手機(jī)、筆記本電腦等小型電器上。它最大的特點是擁有非常高的能量密度,幾乎達(dá)到170瓦時/千克。但是其熱穩(wěn)定性同時飽受詬病,在180度左右就會出現(xiàn)分解現(xiàn)象并產(chǎn)生氧氣。
特斯拉電池單體及電池包、車輛結(jié)構(gòu)
后來,特斯拉為了折中能量密度、功率密度以及安全性,在Model S車型上使用了改性三元電池鎳鈷鋁電池,使其電池總數(shù)達(dá)到了8000多節(jié),比Roadster多出1000多節(jié),但是成本卻下降了三成。盡管如此,十分有限的循環(huán)次數(shù)依然成為桎梏此類電池在電動車上應(yīng)用的難題,以每兩天一次的充電頻率計算,大概在三到四年之后,電池就將壽終正寢。
特斯拉對此的解決方法是,提供“無過失”電池保修政策,即只要不是人為損壞、碰撞事故造成的電池?fù)p毀,都可以得到八年免費(fèi)質(zhì)保。且當(dāng)電池壽命到期后,特斯拉將承擔(dān)電池的回收與換新。這樣的政策會隨著入門級車型的推出、銷量的增加為特斯拉帶來非常大的壓力。這或許也是其準(zhǔn)備籌建世界上最大的電池廠的原因之一。
相比之下,比亞迪所采用的磷酸鋰鐵電池是目前應(yīng)用更為廣泛的電池。它的優(yōu)勢在于熱穩(wěn)定性很高,在600度時結(jié)構(gòu)依然比較穩(wěn)定,同時因為三價鐵離子并不活潑,很難再發(fā)生化學(xué)變化,這令其壽命相對較長,理論上能夠大于整車壽命,長期使用的成本較低。同時,磷酸鋰鐵電池的功率密度比較好,可以大倍率放電,有良好的加速性能。
但是,相對于三元鋰電池,磷酸鋰鐵電池的能量密度并沒有優(yōu)勢,大約在100~110瓦時/千克,這導(dǎo)致在重量相同的條件下,其續(xù)航里程較短,想要取得更高的續(xù)航里程,就難免需要增加電池重量,提高成本。
綜合性能來看,并非所有企業(yè)都有特斯拉的軟件能力、電池管理能力,所以磷酸鋰鐵電池還是被更多看好、更為務(wù)實的電池種類。這或許也是通用準(zhǔn)備采用磷酸鋰鐵電池的原因之一。
因為電池所具備的特點,特斯拉在其電池排布、熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)上進(jìn)行了非常深入的設(shè)計,以保證每個電池單元都在監(jiān)管之下,其狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠被隨時反饋、處理。對于單個體積很小的電池單元,特斯拉將其獨立封閉在鋼制隔間里,同時液冷系統(tǒng)可以具體到為每一個電池單元進(jìn)行冷卻,降低彼此的溫差,也相對降低了電池自燃的風(fēng)險。












