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電池知識

磷酸鐵鋰電池在高充電倍率下,壽命明顯好于三元電池?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-05-04 22:35    點擊量:

 現(xiàn)在三元電池走向了高鋁高鎳、低鈷的技術路線,對昂貴的稀有金屬消耗量降低。

  去年全球鈷產(chǎn)量9.8萬噸,其中40%用于鋰電池,消耗量并不算非常大。而且鈷資源依然處于供過于求的狀態(tài),當前20/噸的價格處于歷史上的低位。

  去年鋰電池產(chǎn)業(yè)的火爆也沒有帶動鈷資源的飆漲,多種因素導致當前鐵鋰電池的成本要高于三元電池。

  但我們要以動態(tài)的眼光看待二者的成本對比,要認識到,在碳酸鋰價格大漲之前,磷酸鐵鋰的成本是略低于三元電池的。

  反過來思考,如果明年資源供不應求,也出現(xiàn)類似于碳酸鋰一樣的4倍甚至5倍的飆漲,那么三元電池的成本也就水漲船高。

  總之,兩種技術路線的成本不分伯仲,具體到某一時間點,和上游原材料價格有很大關系。

  長期來看,我認為碳酸鋰15/噸的價格不具有可持續(xù)性,因為鋰并不是稀缺資源,國內(nèi)天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)等眾多廠家碳酸鋰每噸生產(chǎn)成本約為2.9~3.5萬元之間,而鹽湖股份的子公司藍科鋰業(yè)更是宣稱成本只有1.9萬元/噸。

  當前碳酸鋰行業(yè),可謂是暴利行業(yè),3萬元的成本,15萬元的價格,整整翻了5倍。

  巨大的利潤誘惑自然便是瘋狂的擴產(chǎn),全產(chǎn)業(yè)鏈上的公司都在成倍的擴充產(chǎn)能,藍科鋰業(yè)更是成數(shù)十倍的擴充產(chǎn)能,雖然需求也會繼續(xù)跟著增長,但產(chǎn)能的擴張更瘋狂。

 

  當不久的將來,上游原材料的價格發(fā)生變動,碳酸鋰和三元的成本孰高孰低還未可知。

  這一項,二者平手。

  5、充電倍率

  先說結論吧,在充電倍率方面磷酸鐵鋰大幅度的領先。

  其實前年在闡述電池壽命的時候就已經(jīng)能得出結論:磷酸鐵鋰電池在高充電倍率下,壽命明顯好于三元電池。

  美國a123公司(現(xiàn)在為萬向子公司)甚至在實驗室里做出了25C倍率充電的磷酸鐵鋰電池(25C倍率充電意味著60÷25=2.4分鐘把電池充滿)。

  充放電倍率方面,鐵鋰大幅度勝出。

  6、電池單體一致性

  使用鎳鈷鋁三元的特斯拉model s的電池組中有7000節(jié)小電池串聯(lián)、并聯(lián)在一起,如果電池的一致性存在問題,那么后果就是災難性的,因為串聯(lián)電池有一個木桶原理,性能最差的那一個電池影響電池組整體性能。

  但使用磷酸鐵鋰的2014款秦混動車卻出現(xiàn)了讓人焦頭爛額的問題,標定13kwh的電池,使用一年多以后很多車主就在反映只能充進去8kwh的電量,衰減厲害。

  前面我不是說磷酸鐵鋰壽命更長嗎?怎么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,這其實就是電池單體一致性的問題。

  其實比亞迪2014""電動車所使用的電池,單個拿出來絕大部分可能沒有什么問題,電池返廠均衡后也能恢復原先的性能,但唯獨電池成組后就出問題了。

  其實電池一致性問題并不是沒有辦法,辦法主要有兩個,一個是升級工藝,提升工廠自動化水平以及控制精度。

  另外一個就是做大單體電池容量,2014秦使用的是27AH的電池單體,而比亞迪K9則使用270ah單體容量的電池單體,相比于秦,K9的問題就少很多甚至不存在電池一致性問題。

  最后就是改進電池管理系統(tǒng)(BMS),這一方面我們也確實落后于歐美日。

  相比于2014款秦,2015年推出的秦由于使用了全新的電池管理系統(tǒng),在每一個小節(jié)的電池上都加裝了控制器方便更好的操控并且額外多出8節(jié)電池(就是說實際容量大于標稱)。

  電池一致性的問題已經(jīng)解決很多,但無論如何,在一致性方面,磷酸鐵鋰落后于三元電池。這一局:三元勝。

  7、低溫性能

  這一項結論很清晰:磷酸鐵鋰低溫性能差,三元更優(yōu)。

  冬天里,電動車的續(xù)航里程都要變短,但磷酸鐵鋰電池問題更嚴重一些。但到底縮減多少呢?

  還是要拿出清晰的數(shù)據(jù)來說話,就以新款400公里續(xù)航的比亞迪e6為例,進入冬天后車主紛紛反映續(xù)航只能做到原先的60%,也就是240公里。

  但這不能全怪罪于電池,根據(jù)熱脹冷縮的簡單原理,我們就知道進入冬天后,汽車的胎壓會降低,而胎壓低則是導致續(xù)航縮短的重要原因,當車主注意胎壓以及腳法后,續(xù)航可以恢復到標稱的70%~75%,達到近300公里的續(xù)航,比標稱的400公里少100公里。

  問題是這100公里的續(xù)航哪里去了呢?答案在于空調(diào)。

  傳統(tǒng)燃油車能量轉換效率只有不到30%,剩余70%的能量以廢熱的形式散發(fā),進入冬天以后,汽車打開暖風并不需要額外消耗汽油,只需要把發(fā)動機散發(fā)出的廢熱吹送到駕駛室即可。

  但電動車電機能量轉換效率達到了90%,并沒有額外的廢熱,如果冬天要開空調(diào),就只能額外消耗電池里的能量。所以續(xù)航里程的縮減并不能完全怪罪于磷酸鐵鋰的低溫性能差。

  使用三元電池的北汽ev200在冬天里一樣明顯縮減,而且由于電池整體容量更低,本來續(xù)航只有200公里,打七折之后更只剩下140公里了,司機們叫苦不迭。

  針對冬天,磷酸鐵鋰電池也有很多應對辦法,例如材料納米化以及碳包覆,還有一個更簡單有效的辦法,就是給電池組安裝加熱裝置。

  綜合來看,低溫對磷酸鐵鋰電池組對整體性能的影響<10%。另外,由于三元電池也或多或少要收到低溫的影響,所以兩者在低溫下的性能實際差別其實就更小了。

  但無論如何,低溫性能成為磷酸鐵鋰的一個短板,這一局三元勝!

  以上7個方面的分析,幾乎覆蓋了動力電池新能指標的各個方面,在七場對決中,三元和鐵鋰慘烈廝殺,痛苦角逐,互有勝負,也有平手。

  那么這7場對決后,我這個裁判能給出最終的結論嗎?或是你們這些讀者、觀眾更給出自己內(nèi)心的判斷嗎?到底誰才是當之無愧的冠軍?

  作為裁判的我,通過這么多分析論述后,只能遺憾地告訴大家,我無法下一個誰更優(yōu)的結論,所以本場打擂沒有冠軍或者都是冠軍。

  由于我國新能源車率先在商用車領域爆發(fā),前些年使用鐵鋰電池更多一些;隨著電動車革命的深入,乘用車銷量的爆發(fā),三元電池的占比會逐步提高。

但無論如何兩者將長期共存,國內(nèi)領先的電池企業(yè)也必將選擇兩條腿走路(同時生產(chǎn)三元電池和鐵鋰電池)的戰(zhàn)略。

 指數(shù)展望

  今日,兩市小幅低開,開盤后震蕩上行,并在煤炭等資源股以及中小創(chuàng)的強勢表現(xiàn)下,推動指數(shù)雙雙翻紅。不過,盤中金融股相對低迷,拖累指數(shù)整體表現(xiàn)。午后,金融股有所回升,題材股繼續(xù)表現(xiàn),指數(shù)整理后迎來反抽,尾盤重新翻紅并繼續(xù)走高。

  全天看,大盤低開高走,延續(xù)近期向好趨勢。盤面上,煤炭表現(xiàn)強勢,金融股拉升指數(shù)后迎來回調(diào),而中小創(chuàng)表現(xiàn)穩(wěn)健;消息上,中美兩國企業(yè)創(chuàng)造了奇跡,經(jīng)貿(mào)合作的金額達到2535億美元。這既創(chuàng)造了中美經(jīng)貿(mào)合作的紀錄,也刷新了世界經(jīng)貿(mào)合作史上的新紀錄。而此次雙邊合作,對于二級市場的相關上市公司也將產(chǎn)生側面的利好刺激。技術上,指數(shù)持續(xù)反彈但成交量開始萎縮,昨日的沖高也顯示動能的匱乏,短期或有整理的需求。

  【明日策略】

  總體上,大藍籌以及行業(yè)龍頭仍是市場主力軍,而近期指數(shù)新高下,部分醫(yī)藥白酒等白馬股遭遇高位打壓以及資金出逃,似有調(diào)倉跡象,結合今日煤炭等二線藍籌的表現(xiàn),主力前期抱團取暖現(xiàn)象有所緩解,也就是說后期或有分化產(chǎn)生。此外,近期市場熱點匱乏,360概念之后,今日中電電機盤中一度漲停,預高送轉概念開始發(fā)力,結合年報預告,高送轉概念或成為近期新的熱門標的。

  板塊前瞻

  鋰電池回調(diào)到位,新一輪上攻即將到來:

  技術面:指數(shù)站上13日均線,但受制于之前跳空缺口的壓力,今日回踩13日均線支撐,不過后市積極看漲。

  資金流向方面:昨日,64只鋰電池概念股呈現(xiàn)大單資金凈流入態(tài)勢,合計大單資金凈流入19.77億元。有,28只個股大單資金凈流入在1000萬元以上,天齊鋰業(yè)、多氟多、贛鋒鋰業(yè)、格林美、風華高科等5只個股大單資金凈流入均超1億元,分別為:30345.85萬元、27838.77萬元、22902.88萬元、15882.73萬元、13658.13萬元,上述5只個股合計大單資金凈流入達11.06億元。

  事實上,鋰電池行業(yè)上市公司業(yè)績情況也同樣可圈可點,共有117家公司三季報凈利潤實現(xiàn)同比增長,41家公司三季報凈利潤同比翻番,華友鈷業(yè)、科恒股份、猛獅科技等3家公司三季報凈利潤同比增幅均在10倍以上,分別為:9723.35%2218.75%、1670.47%,而北方稀土(916.71%)、堅瑞沃能(791.18%)、超華科技(713.92%)、中核鈦白(558.44%)、諾德股份(501.32%)等公司三季報凈利潤同比增幅也較為顯著。

 

  值得一提的是,截至昨日,共有82家鋰電池行業(yè)上市公司已披露年報業(yè)績預告,業(yè)績預喜公司家數(shù)達到70家,占比85.37%。從預計凈利潤同比最大增幅來看,21家公司年報凈利潤同比增幅有望翻倍,露笑科技(455.87%)、中核鈦白(387.57%)、新綸科技(289.00%)、新海宜(280.00%)、凱恩股份(256.77%)、東方精工(240.00%)、贛鋒鋰業(yè)(235.00%)、天際股份(220.00%)8家公司年報凈利潤同比增幅均有望超過200%,此外,維科精華、六國化工、云天化、超華科技、大東南等5家公司年報業(yè)績均有望實現(xiàn)扭虧為盈。

 
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