特斯拉的電池和比亞迪的電池相比哪種更勝一籌?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-06-17 10:47
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新能源汽車有兩類模式:充電模式:國家主力推薦的,目前比亞迪、特斯拉、吉利等等均采用該模式,該模式電池是固定的。不好拆卸;換電模式:蔚來汽車力推的模式,該模式就是換電池,但是換電池過程中需使用機械手臂,每一款車情況都不一樣,例如,比亞迪秦電池13KWH,續(xù)航60KM,比亞迪唐電池18KWH,續(xù)航85KM,都采用磷酸鐵鋰電池,壽命為2000次循環(huán)。
磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)可以達到2000次以上,一天一次的話也可以用到5-6年,不過這里要說一下的是循環(huán)一次是指電池充滿電,然后釋放完全,才算是一次循環(huán)。我們在日常使用中,并不是等電池沒電了再去充電的,三元鋰電池的循環(huán)次數(shù)相對少一些,實際使用中完全充放電循環(huán)在800次以上,如果同樣按照四天一個循環(huán)來計算的話,也至少可以用十年以上,要是按續(xù)航里程算,三元鋰電池的電動汽車一次完全循環(huán)一般可以行使180公里,800次循環(huán),總共可以達到14萬多公里,對于特斯拉這樣的擁有電池管理系統(tǒng)黑科技的電動汽車,通過優(yōu)化后電池使用壽命將會更長,據(jù)說有特斯拉里程超過25萬公里,電池衰減才10%。
特斯拉沒有使用傳統(tǒng)的永磁式電機,特斯拉使用的富田電機是其于臺灣富田聯(lián)合研制,使用純銅轉(zhuǎn)子技術(shù),功率密度極高,并且精密性經(jīng)濟性也是別人無法企及的。變頻控制方面使用IGBT數(shù)字技術(shù)控制電機,實現(xiàn)逆變電路小型化,極大提高了交流電機的可用性。比亞迪使用直流永磁電機作為純電動汽車的動力。直流永磁電機的優(yōu)點是可控性能好,可以很容易做到調(diào)速。但是其缺點也是顯而易見的,因為磁鐵具有高溫失磁的問題,所以工作溫度要控制,而且小型化也受到了限制,高科技技術(shù):智能化的特斯拉比比亞迪在這方面要做的好很多,這個無需多講。市面上最早有六類電池材料分別是鈦酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳和鎳鈷鋁。
鈦酸鋰是作為負極材料使用的鋰電池,它的能量密度很低,應(yīng)用在電動車上顯然不吃香。
鈷酸鋰則相反,它是能量密度相對較高,但是壽命和耐高溫性能就比較差,大多用在手機等數(shù)碼設(shè)備當中。
錳酸鋰成本低而且穩(wěn)定,但能量密度也比較低。
所以,從能量密度和安全性綜合來看,綜合性能更好的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池成為了電動車動力電池的主流,不過這兩種電池在自身特點上也存在顯著差異。
電池能量密度
三元鋰>磷酸鐵鋰
評價電池性能好壞最關(guān)鍵的指標就是電池能量密度,電池能量密度的概念和其他物質(zhì)密度的概念一樣,簡單來說就是單位重量或體積下電池含有的電能。
打個比方,兩塊同樣大小和重量的礦石,一種含雜質(zhì)較多,一種含量高,那么毫無疑問含量高的顯然更值錢。
電池的能量密度和礦石的含量一樣,相同體積或重量下,能量密度越高提供的電能也就越多,續(xù)航相對也越長,提高電池能量密度等于增加了車輛續(xù)航。
磷酸鐵鋰電池(LFP)是用磷酸鐵鋰作正極材料的鋰離子電池,三元鋰電池則是一種以鎳鈷元素作為正極材料,以錳鹽或鋁鹽來穩(wěn)定化學架構(gòu)的鋰電池,主要有NCM(鎳鈷錳)和NCA(鎳鈷鋁)。
受制于化學特性,磷酸鐵鋰電池的電壓平臺低,磷酸鐵鋰電池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元鋰電池電壓高,能量密度基本為240Wh/kg。也就是說,在相同電池重量下,三元鋰的能量密度是磷酸鐵鋰材料能量密度的1.7倍。
毫無疑問,在能量密度上三元鋰電池優(yōu)勢明顯,不過不同“配方”的三元鋰電池它的能量密度也會有差異(鎳、鈷、錳/鋁三者不同比例)。
特斯拉使用的21700 NCA三元鋰電池電芯的能量密度高達260Wh/kg,是目前的量產(chǎn)電動車里最高的,它的鎳鈷鋁比例為8:1.5:0.5,屬于“高鎳電池”。
在NCM電池中,按照鎳鈷錳三者含量的不同,可分為NCM111、NCM523、NCM622、NCM811(數(shù)字代表鎳鈷錳的比例)。
按照目前的對電池續(xù)航里程的要求,高鎳的NCM811是重點突破方向。因為隨著鎳元素含量的升高,三元正極材料的比容量逐漸升高,電芯的能量密度也會隨之提高。












