整車(chē)能否采用輕量化的材料代替鋼鐵，從而為電池減重提供空間？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-18 22:49
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（1）鋰動(dòng)力電池的路線(xiàn)選擇（三元？or磷酸鐵鋰？）是一個(gè)事。不論是國(guó)家政策，或者是企業(yè)選擇，還是科研實(shí)務(wù)，哪怕是出去吹牛逼，都會(huì)面臨這個(gè)問(wèn)題。
（2）理論上，三元材料(8:1:1)的克容量可以達(dá)到280mAH/g，放電電壓3.7v，則理論能量密度可以達(dá)到1000wh/kg。而磷酸鐵鋰就要差很多，理論克容量是169mAH/g，放電電壓3.2v，則理論密度僅有540wh/kg。簡(jiǎn)言之，磷酸鐵鋰的理論能量密度大約是三元的一半。
（3）但是，上述的是正極材料的能量密度。如果推廣到電池模組，則三元材料能量密度一般不超過(guò)200wh/kg，磷酸鐵鋰一般不超過(guò)110wh/kg，也就是說(shuō)從正極材料到電池模組，能量密度下降了80%。這些下降的80%包括負(fù)極、電解液、隔膜、鋁箔、銅箔、BMS、pack箱體等等。
（4）因此，當(dāng)我們討論三元和磷酸鐵鋰的能量密度的時(shí)候，我們究竟在討論什么？如果要提高電池模組的能量密度，其實(shí)可以從很多方面入手。如果說(shuō)電芯的工藝已經(jīng)逐漸逼近極限，那么包裝材料呢？能否把連接電路減重？能否把BMS減重？能否把笨重的鋼鐵包裝變成復(fù)合材料的呢？
（5）對(duì)于整車(chē)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的振動(dòng)和電機(jī)的振動(dòng)不可同日而語(yǔ)。整車(chē)能否采用輕量化的材料代替鋼鐵，從而為電池減重提供空間？無(wú)論三元或者鐵鋰，終將只是國(guó)家政策下的過(guò)渡品。這兩款電池的能量密度，放電特性，充電倍率等弊端導(dǎo)致整車(chē)性能和便利性的短板，無(wú)法達(dá)到人們能普遍接受的程度。未來(lái)的電動(dòng)車(chē)汽車(chē)只能比燃油車(chē)更進(jìn)步，而不是更麻煩，否則永遠(yuǎn)無(wú)法推廣。
另外，BMS重量可以忽略。
（2）理論上，三元材料(8:1:1)的克容量可以達(dá)到280mAH/g，放電電壓3.7v，則理論能量密度可以達(dá)到1000wh/kg。而磷酸鐵鋰就要差很多，理論克容量是169mAH/g，放電電壓3.2v，則理論密度僅有540wh/kg。簡(jiǎn)言之，磷酸鐵鋰的理論能量密度大約是三元的一半。
（3）但是，上述的是正極材料的能量密度。如果推廣到電池模組，則三元材料能量密度一般不超過(guò)200wh/kg，磷酸鐵鋰一般不超過(guò)110wh/kg，也就是說(shuō)從正極材料到電池模組，能量密度下降了80%。這些下降的80%包括負(fù)極、電解液、隔膜、鋁箔、銅箔、BMS、pack箱體等等。
（4）因此，當(dāng)我們討論三元和磷酸鐵鋰的能量密度的時(shí)候，我們究竟在討論什么？如果要提高電池模組的能量密度，其實(shí)可以從很多方面入手。如果說(shuō)電芯的工藝已經(jīng)逐漸逼近極限，那么包裝材料呢？能否把連接電路減重？能否把BMS減重？能否把笨重的鋼鐵包裝變成復(fù)合材料的呢？
（5）對(duì)于整車(chē)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的振動(dòng)和電機(jī)的振動(dòng)不可同日而語(yǔ)。整車(chē)能否采用輕量化的材料代替鋼鐵，從而為電池減重提供空間？無(wú)論三元或者鐵鋰，終將只是國(guó)家政策下的過(guò)渡品。這兩款電池的能量密度，放電特性，充電倍率等弊端導(dǎo)致整車(chē)性能和便利性的短板，無(wú)法達(dá)到人們能普遍接受的程度。未來(lái)的電動(dòng)車(chē)汽車(chē)只能比燃油車(chē)更進(jìn)步，而不是更麻煩，否則永遠(yuǎn)無(wú)法推廣。
另外，BMS重量可以忽略。
第一、安全性能良好
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過(guò)充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性。
第二、壽命很長(zhǎng)
磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時(shí)率)使用，可達(dá)到2000次。理論壽命將達(dá)到7~8年。
第三、高溫性能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣(-20C--+75C)，有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃-500℃。
第四、容量大
具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。5AH-1000AH(單體)
第五、無(wú)記憶效應(yīng)
可充電池在經(jīng)常處于充滿(mǎn)不放完的條件下工作，容量會(huì)迅速低于額定容量值，這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象，電池?zé)o論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無(wú)須先放完再充電。
第六、重量輕
同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3。
第七、環(huán)保
該電池一般被認(rèn)為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無(wú)毒(SGS認(rèn)證通過(guò))，無(wú)污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對(duì)的綠色環(huán)保電池證。
