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電池知識

磷酸鐵鋰與三元鋰電池,究竟孰優(yōu)孰劣?哪種電池續(xù)航里程更遠(yuǎn)、壽命更長、更加安全?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-31 22:11    點(diǎn)擊量:

 “目前鋰電正極材料行業(yè)已經(jīng)分化,低端產(chǎn)品競爭比較激烈,高端的鈷酸鋰和三元還是進(jìn)口為主,按照現(xiàn)在新能源車的產(chǎn)銷增速,國內(nèi)目前高端正極材料的產(chǎn)能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足。如果以2017年作為一個(gè)分水嶺,之后正極材料企業(yè)比的不僅是產(chǎn)能,更是一場技術(shù)水平、研發(fā)能力的較量。”行業(yè)人士表示。
 

  當(dāng)升科技表示,正極材料行業(yè)未來集中度將會(huì)進(jìn)一步提升。未來只有真正掌握技術(shù)能力、管理能力、資金能力、把握上游資源能力這四方面能力的企業(yè)才能勝出。
 

  也有部分企業(yè)在激烈競爭中出現(xiàn)頹勢??评_(dá)、星源材質(zhì)、成飛集成等就預(yù)計(jì)2017年業(yè)績下滑。其中,成飛集成預(yù)計(jì)公司2017年凈利潤虧損6200萬元至1.02億元,公司稱,由于國家新能源汽車補(bǔ)貼大幅退坡,整車廠將補(bǔ)貼降低的壓力轉(zhuǎn)嫁給動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè),持續(xù)壓價(jià),導(dǎo)致公司2017年第四季度鋰電池售價(jià)下跌幅度超出預(yù)期;此外,因采購成本降幅不及預(yù)期、鋰電池產(chǎn)品價(jià)格下降幅度超出預(yù)期,公司虧損金額有所加大。
 

  天能集團(tuán)技術(shù)中心總監(jiān)侯國友表示,整個(gè)鋰電行業(yè)目前壓力大很大,一方面成本下不來,另一方面目前電池回收的負(fù)擔(dān)全都壓給電池的生產(chǎn)企業(yè),現(xiàn)在整車廠跟電池廠簽了生產(chǎn)責(zé)任制延伸制度,當(dāng)電池壽命結(jié)束時(shí),生產(chǎn)企業(yè)要負(fù)責(zé)回收。
 

  同樣是多面受壓,星源材質(zhì)預(yù)計(jì)2017年凈利潤將同比下滑26.01%至32.44%。星源材質(zhì)表示,業(yè)績下滑主要是受2017 年新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)退坡和補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)、各地方補(bǔ)貼政策未及時(shí)落地等政策性因素的影響,下游客戶電池廠家對電池隔膜產(chǎn)品的需求有所減緩。
 

  科達(dá)利表示,受新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)退坡、補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)預(yù)期從嚴(yán)等政策性因素的影響,四季度下游客戶廠商以去庫存為主,對產(chǎn)品的需求減少,同時(shí)2017 年下半年原材料市場價(jià)格有所上漲,致使四季度凈利潤水平不如預(yù)期,因此公司預(yù)計(jì)去年全年凈利潤同比下滑22.64%至29.08%。
 

  “從短期看,補(bǔ)貼退坡可能會(huì)使部分企業(yè)利潤受到影響,但從長遠(yuǎn)看,補(bǔ)貼的逐步退坡可以倒逼一些企業(yè)去追求技術(shù)進(jìn)步、降低成本、提升性能,更有助于整個(gè)行業(yè)的長期發(fā)展。”某電池廠商內(nèi)部人士對記者表示。       眾所周知,新能源汽車最核心的技術(shù)是“三電”,即電池、電控、電機(jī)。作為電動(dòng)汽車三大核心部件之一,電池?fù)?dān)負(fù)著電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的重任,而磷酸鐵鋰和三元鋰電池是我國動(dòng)力電池的主流選擇。在2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用車中,采用最多的是三元鋰,共有221款,采用磷酸鐵鋰的僅有33款。


  自去年伊始,一直使用磷酸鐵鋰電池的比亞迪一反常態(tài)接連推出宋EV300、秦80以及唐100等多款匹配三元鋰電池車型;今年10月,比亞迪官方宣稱未來除公共交通領(lǐng)域繼續(xù)使用磷酸鐵鋰電池外,公司所有PHEV乘用車都使用三元鋰電池;明年E5、E6、秦EV等純電動(dòng)車也要切換三元鋰電池。那么,磷酸鐵鋰與三元鋰電池,究竟孰優(yōu)孰劣?其實(shí),消費(fèi)者所關(guān)心的問題無外乎是:哪種電池續(xù)航里程更遠(yuǎn)、壽命更長、更加安全。下面就這幾個(gè)問題來逐一剖析。

 

 



  能量密度(續(xù)航里程)對比

  相對于磷酸鐵鋰電池能量密度,三元鋰電池的能量密度大,電壓更高,所以同樣重量的電池組電池容量更大,車子能跑得更遠(yuǎn)。此外,更高的能量密度能釋放更多的車身空間,這對于家庭用戶來說是一個(gè)加分項(xiàng)。

  目前國內(nèi)大量上線三元鋰電池產(chǎn)線還與補(bǔ)貼政策息息相關(guān)。根據(jù)流傳的新能源乘用車補(bǔ)貼調(diào)整方案顯示,2018年電池系統(tǒng)能量密度必須達(dá)到140Wh/kg才可享受1.1倍補(bǔ)貼,而低能量密度(105-120Wh/kg)補(bǔ)貼調(diào)整系數(shù)下降為0.5,高檔補(bǔ)貼和低檔補(bǔ)貼差距進(jìn)一步拉大,而車企無疑將更追捧前者。磷酸鐵鋰電池單體能量密度通常在90-120Wh/kg之間,而三元鋰電池單體能量密度可以達(dá)到200Wh/kg左右。作為全球車用鋰電池的領(lǐng)軍企業(yè),寧德時(shí)代規(guī)劃在2020年以前研發(fā)出能量密度在300-350Wh/kg的三元鋰電池,屆時(shí)續(xù)航里程將有質(zhì)的飛躍。相反的,磷酸鐵鋰電池在能量密度的研發(fā)上已經(jīng)進(jìn)入瓶頸,這也直接導(dǎo)致了部分車企對磷酸鐵鋰電池的放棄。

  充電效率對比

  三元鋰在充電效率方面較磷酸鐵鋰有著明顯優(yōu)勢。三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時(shí),恒流比無明顯差距,10C以上倍率充電時(shí),磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低,充電效率迅速降低。對于新能源汽車而言,更高效的充電時(shí)長能顯著提升用車體驗(yàn),畢竟苦等愛車充滿才能上路是一件頗為無奈的事。

  使用壽命對比

  就使用壽命來說,磷酸鐵鋰在循環(huán)使用率上較三元鋰有所優(yōu)勢,不過對于一般家庭來說,二者的額定循環(huán)壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)際使用情況。此外,磷酸鐵鋰電池的低溫性能衰減是其一大缺陷。研究表明,一塊容量為3500mAh電池,如果在-10℃的環(huán)境中工作,經(jīng)過不到100次充放電循環(huán),電量將急劇衰減至500mAh。而作為純電動(dòng)汽車的主要市場,北京冬季溫度經(jīng)常處于零下16℃左右,這對車主用車會(huì)造成很大的困擾。

  安全性對比

  就材料體系而言,這兩種電池都會(huì)在到達(dá)一定溫度時(shí)發(fā)生分解,磷酸鐵鋰電池的分解溫度要高于三元鋰電池,但這并不能判定三元鋰電池的安全性就差,畢竟動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)還能通過動(dòng)力連接結(jié)構(gòu)、熱管理設(shè)計(jì)、電池管理系統(tǒng)等多個(gè)方面系統(tǒng)進(jìn)行提升,將安全措施設(shè)計(jì)的更加完善與科學(xué),就能讓電池工作在安全狀態(tài)下。例如吉利新能源旗下電動(dòng)車配置的ITCS電池溫度管理系統(tǒng),就能在38度時(shí)開啟冷卻,確保電池運(yùn)作在安全溫度區(qū)間。

 通過以上分析,不難發(fā)現(xiàn),雖然磷酸鐵鋰電池在耐高溫和循環(huán)使用壽命上略勝一籌,但三元鋰電池在能量密度、續(xù)航里程、低溫性能以及充電效率等方面優(yōu)勢明顯,并表現(xiàn)出更大的開發(fā)可能性。

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