為什么現(xiàn)的在鋰電池這么普及還是不能代替汽車上笨重的蓄電池呢？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-24 16:44
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鋰電池與鉛酸蓄電池相比，鋰電池的能量密度高、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被人們寄予替代鉛酸電池的厚望。三年前，有業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，在汽車領(lǐng)域，鋰電池在2015年可以替代大約20%的鉛酸電池，五年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)大約替代30%的鉛酸電池。然而時(shí)值今日，鋰電池實(shí)際替代鉛酸電池不到10%，而未來兩年內(nèi)要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)看來是非常的艱難。據(jù)最近行業(yè)協(xié)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)顯示：今年鋰電車的銷量約300萬輛，而整個(gè)電動(dòng)車產(chǎn)銷量約3200萬輛。
究其原因主要有以下幾點(diǎn)：
據(jù)眾多經(jīng)銷商反映：采用國產(chǎn)鋰電池的車型，返修率居高不下。國內(nèi)實(shí)力雄厚的鋰電池企業(yè)與一般的中小鋰電池企業(yè)(pack)工廠制造出來的鋰電池其返修率竟然低到5%，高到13%左右的差距，價(jià)格十分的懸殊：以錳系材料的48V12Ah約500元/組左右，鎳鈷錳三元材料的鋰電池48V12Ah約650元/組左右。但是pack鋰電池48V12Ah只有約320元/組左右。但是這種pack鋰電池使用不到一年，電池容量大大衰減，已經(jīng)無法再使用。而錳系材料和三元材料的鋰電池與鉛酸相比，除了體積小與重量輕之外，其余并沒有多大的優(yōu)勢(shì)，其使用達(dá)到2年以上，電池的衰減程度已經(jīng)無法滿足行駛長(zhǎng)距離的要求。
一旦出現(xiàn)鋰電池的故障進(jìn)行返修，時(shí)間長(zhǎng)則一個(gè)星期左右，甚至有的更長(zhǎng)，讓消費(fèi)者等待得不耐煩，失去了使用的信心。其原因是，經(jīng)銷商無法維修或更換鋰電池內(nèi)部出現(xiàn)問題的電芯，一定要通過快遞運(yùn)送到制造企業(yè)，通過專業(yè)設(shè)備來進(jìn)行電池的維修。這是制約鋰電池大規(guī)模替代鉛酸電池的關(guān)鍵之一。
鋰電車在使用過程中，經(jīng)不起摔扔撞擊，一旦鋰電池遭到刺穿，或者劇烈撞擊把鋰電池摔壞，鋰電池就有可能會(huì)產(chǎn)生燃燒與爆炸;鋰電池對(duì)充電器的要求很高，不能像鉛酸電池那樣隨便，一旦電流過大，擊穿鋰電池內(nèi)的保護(hù)板就有可能產(chǎn)生導(dǎo)致燃燒甚至爆炸。
現(xiàn)在的電動(dòng)汽車普遍采用鋰電池作為動(dòng)力電池，而特斯拉Model S采用的是松下18650組成的電池組，單個(gè)這種電池比平常的5號(hào)電池大一些，也稱為三元鋰電池，而市面上還有一種主流的鋰電池叫做磷酸鐵鋰電池，例如比亞迪，就專精這類電池。
市面上還有一種叫做A123的鋰電池，這種電池實(shí)際上也是磷酸鐵鋰電池的一種。它主要在制造工藝上采用了納米工藝等，增加了電池充放電能力。我國萬向集團(tuán)就收購了A123公司，進(jìn)而收購了賴以該電池為動(dòng)力基礎(chǔ)的菲斯克(Fisker)汽車公司。
菲斯克Karma
三元鋰電池如果內(nèi)部短路或是正極材料遇水，都會(huì)有明火產(chǎn)生。所以一般18650電池都會(huì)有一層鋼殼保護(hù)，由于特斯拉的電池組是由7000塊左右的18650電池組合而成，所以，雖然特斯拉給電池組進(jìn)行了全方位的保護(hù)，但是在極端的碰撞事故中，起火隱患還是有的。
而磷酸鐵鋰電池則要穩(wěn)定許多，電池板就算是穿刺、短路也不會(huì)爆炸燃燒，遭到350℃的高溫也不會(huì)起火(三元鋰電池在180-250℃就扛不住了)。所以在安全性能上，磷酸鐵鋰電池略勝一籌。
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，車子跑的距離也就更遠(yuǎn)，速度也能更快。特斯拉Model S充滿電的續(xù)航里程400多公里呢。
不過，由于三元鋰電池需要用大量的單個(gè)電池組合起來，所以電池的組的體積十分龐大，相比磷酸鐵鋰電池相對(duì)緊湊的體積，雖然在動(dòng)力輸出方面略勝一籌，但是也不得不承受對(duì)于車內(nèi)空間的影響的副作用。官方標(biāo)定60km/h等速巡航可達(dá)335km的騰勢(shì)電動(dòng)車，只采用了144節(jié)磷酸鐵鋰電池。
雖然三元鋰電池的理論壽命是2000次充放電循環(huán)，但在實(shí)際使用中，當(dāng)進(jìn)行900次的充放電循環(huán)后，電池容量就基本衰減到了55%。也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。
但如果每次電池充放電都控制在0%-50%或者25%-75%的循環(huán)中工作，不榨光電池的精力，即使經(jīng)過3000次的充放電循環(huán)，電池容量基本還能能夠保持在70%左右。但這需要非常優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)，所以特斯拉才會(huì)對(duì)自己的電池管理系統(tǒng)這么自豪。
不過，磷酸鐵鋰電池即便是經(jīng)過3000次0-100%的充放電使用，容量也才會(huì)衰減到80%，所以磷酸鐵鋰電池的電池管理系統(tǒng)就沒那么復(fù)雜，也就進(jìn)一步降低了整車研發(fā)成本。圖為采用磷酸鐵鋰電池驅(qū)動(dòng)的比亞迪純電動(dòng)大巴車。
其實(shí)咱們國家的鋰礦、氧化鐵磷酸鹽儲(chǔ)量豐富，制造磷酸鐵鋰電池有優(yōu)勢(shì)。而我國缺乏鈷礦，制造必須采用鈷元素的三元鋰電池會(huì)有些困難。所以，我國許多車企(包括電池企業(yè))發(fā)展磷酸鐵鋰電池是很現(xiàn)實(shí)的。
所以，現(xiàn)在市面上采用三元鋰電池的電動(dòng)車，動(dòng)力電池基本都是國外品牌產(chǎn)品(日本松下，韓國SK等)，價(jià)格也相應(yīng)要比采用磷酸鐵鋰電池的車型(同級(jí)別)貴一些。
北汽EV200采用了來自韓國SK生產(chǎn)的三元鋰電池，理論巡航里程達(dá)到200km，而它的前輩車型EV150則采用了磷酸鐵鋰電池，續(xù)航里程僅為150km。
目前由于鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，大量的低端鋰電池沖擊著市場(chǎng)，使得經(jīng)銷商對(duì)鋰電車企業(yè)的選擇格外的小心謹(jǐn)慎，弄不好哪家制造企業(yè)一年半載之后就關(guān)門跑路，采購進(jìn)來的鋰電車就要讓經(jīng)銷商全部兜著處理了。1、價(jià)格昂貴
鋰電池是功率密度比較高的電池，雖然它的體積比較小，但是價(jià)格昂貴，以我們常見的48V10Ah電池規(guī)格來說，鋰電池組的價(jià)格大概七八百左右，居高不下，而鉛酸電池價(jià)格更低，甚至兩三百都有；
2、維修困難
雖然鋰電電動(dòng)車的使用壽命與鋰電池壽命相當(dāng)，但是并不能保證在使用期間電池發(fā)生故障，一旦有問題，維修困難，因?yàn)橹昂芏喽际倾U酸電池，并不是所有的店家都能修理，那么只有寄回廠家，這樣一來時(shí)間花費(fèi)很多，這是我們所不能忍受的；
3、技術(shù)限制
不管是研發(fā)技術(shù)還是生產(chǎn)技術(shù)，國內(nèi)的鋰電池廠家技術(shù)還遠(yuǎn)達(dá)不到國外的標(biāo)準(zhǔn)，即使這樣，要想普及，還是有一段路需要走；
4、行業(yè)現(xiàn)狀
雖然鉛酸蓄電池里面有害物體，廢棄的電池需要回收，但是在現(xiàn)階段鉛酸蓄電池橫行的電動(dòng)車，眾多經(jīng)銷商還是把中心放在價(jià)格較為便宜的鉛酸蓄電池電動(dòng)車，加上國標(biāo)以及政府補(bǔ)貼的不夠完善以及大力支持，使得很多市民傾向于買鉛酸蓄電池電動(dòng)車。
