磷酸鐵鋰電池安全性好,循環(huán)壽命長,而且是比亞迪優(yōu)勢所在,為什么要換成并不擅長的三元電池呢?
相信很多關(guān)注比亞迪混合動力汽車的朋友都會發(fā)現(xiàn),2017年比亞迪在新能源汽車目錄上發(fā)布了3款插電式混合動力汽車。
唐100
細心的網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)他們的動力電池全部從磷酸鐵鋰更換成為三元鋰電池,這讓好多車友感到迷惑不解,一直以宣傳磷酸鐵鋰安全為賣點的比亞迪為什么會選擇三元鋰電池?他安全嗎?耐用度可靠嗎?他會讓汽車跑的更遠嗎?
就這個問題我們今天就分析一下,首先我們列出兩種材料的優(yōu)缺點:
優(yōu)點:磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優(yōu)點:更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。
缺點:磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低;材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一致性差。
磷酸鐵鋰電池放電區(qū)間圖
三元正極材料的鋰電池
1.優(yōu)點:電壓平臺高,三元材料的電壓平臺明顯比磷酸鐵鋰高,高線可以達到4.2伏,放電平臺可以達到3.6或者3.7伏、低溫性能好、一致性好,生產(chǎn)工藝成熟,一致性要好于磷酸鐵鋰。隨著工藝提升現(xiàn)在三元材料鋰電池提供功率甚至大于磷酸鐵鋰。
2.缺點:安全性差(三元鋰電池短路、高溫后釋放氧氣極容易燃燒)、壽命差、耐高溫性差。
三元電池放電區(qū)間圖
經(jīng)過以上分析對比,各位可以發(fā)現(xiàn),當前比亞迪磷酸鐵鋰插電車型電池方面主要問題集中在:電池不均衡、低溫放電性能下降、電池導致車重量上升。
隨著近幾年三元鋰電池技術(shù)進步突破,我們來分析一下插電式混合動力汽車使用三元電池的可行性。
1.大家關(guān)心的第一是安全問題:根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性,廠商在過充保護(OVP)、過放保護(UVP)、過溫保護(OTP)、過流保護(OCP),比亞迪在這幾個環(huán)節(jié)上都會下不少的功夫。
2.壽命問題:三元電池過去大家了解到跟手機循環(huán)壽命差不多,大概300-500次循環(huán),電池容量就會下降到80%以下甚至更低。但是隨著正極材料改進,以及BMS更加智能化的控制放電區(qū)間(20%-80%之間循環(huán))成功的把三元鋰電池壽命周期提升到1800次后剩余容量高于80%(詳情可以參考特斯拉電動汽車30萬公里后電池容量還保持90%以上,這不是三元電池多么牛,而是BMS系統(tǒng)精確控制充放電區(qū)間,讓電池保持最佳的狀態(tài)充放電來延長壽命)。我相信比亞迪也會采取類似的BMS策略。
3.一致性的問題:好多磷酸鐵鋰車友都會遇到充滿跳電導致續(xù)航力下降,究其根源就是電池組每個單元放電不一致,時間久了,導致容量有大有小,小的每次第一個沒電、第一個充滿,反復的觸發(fā)BMS停止充電信號,導致整個電池組充不滿,而三元鋰電池很少有這種情況。主要是因為三元電池生產(chǎn)工藝成熟,產(chǎn)品一致性非常高。而且三元電池不會有磷酸鐵鋰所謂的虛電區(qū)間——也就是3.4V以上以及3.2V以下這2段,電壓攀升下降很快,但是容量占比很小,這就是很多車友發(fā)現(xiàn)電池怎么開始10%不經(jīng)用,后面40%也不經(jīng)用的原因。在三元上這種現(xiàn)象幾乎沒有。
4.續(xù)航力提升問題:相信大家都看見無論是唐100還是秦100,在體積沒有明顯變化的前提下續(xù)航力提升了20公里,這就是三元電池優(yōu)點(甚至秦100車型把電池能安排到底盤下面,留出了寶貴的尾箱空間),這就是在同樣體積下三元電池比磷酸鐵鋰能量密度提高30%-50%的優(yōu)點(磷酸鐵鋰能量密度提升基本到達極限,而三元電池遠遠沒有抵達所謂的材料極限,提升空間還有很大)。
5.低溫續(xù)航力問題:鐵鋰的低溫性能是硬傷。舉例,江浙地區(qū),在冬天0-5度的氣溫下,鐵鋰的表現(xiàn)大約是夏天的75%左右,大功率充放電條件下,甚至會更低。三元類的電池在同樣氣溫下,大約是夏天的90%左右,有下降,但還不太明顯。更靠北方的地區(qū),下降的會更多一點。(我國南極科考隊使用的都是三元鋰電池,參雜了大量的錳來提高低溫性能,在零下-40°酷寒下正常充放電工作)
三元電池低溫特性示意圖
相信車友通過以上分析內(nèi)容可以打消比亞迪為什么使用三元鋰電池作為以后插電式混合動力汽車上的應用,我們相信,比以亞迪在電池領(lǐng)域的研發(fā)能力,比亞迪三元鋰電池,在安全上、一致性上、壽命上、都會到達更高的高度。希望這篇文章能讓心中有疑慮,或者對三元電池不了解的朋友們有一定幫助。
優(yōu)點:磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優(yōu)點:更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。
缺點:磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低;材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一致性差。
媽蛋,請告訴我,成本究竟是高還是低,優(yōu)點說成本低,缺點又說成本高,你這是在打你臉嗎。












