●何為鉛酸電池?
鉛酸電池(VRLA),是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。
一個(gè)單格鉛酸電池的標(biāo)稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在應(yīng)用中,經(jīng)常用6個(gè)單格
鉛酸電池串聯(lián)起來(lái)組成標(biāo)稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等。
何為鋰電池?
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。
所以,鋰電池長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。
鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
鉛酸電池優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
價(jià)格便宜,同時(shí)自帶可回收再利用屬性,在用壞之后可以去電動(dòng)車店里以舊換新,補(bǔ)差價(jià)便可換一組新的電池,把損失降到最低,對(duì)使用者是個(gè)不小的福利。“抗擊打”能力強(qiáng),即使摔壞稍微修補(bǔ)一下就能繼續(xù)使用。
缺點(diǎn):
首先就是鉛酸電池的體積和重量都很大,重量一般在16-30kg,其次是鉛酸電池一般情況下深充深放電在400次以內(nèi),有記憶,使用壽命在2年左右(大多情況下在1.5年以內(nèi))。并且鉛酸電池里面包含液體,電池消耗一段時(shí)間后,如果發(fā)現(xiàn)電池發(fā)燙的厲害或者充電時(shí)間變的短了,就需要補(bǔ)充液體。
●鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
體積小、重量輕,綜合對(duì)比鉛酸電池,鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量約是鉛酸電池重量的1/3。相同體積的鋰電池更比鉛酸電池的容量要高,體重的降低使得電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力增加大概10%左右。
充放電方面,鋰電池耐用性較鉛酸電池強(qiáng),在常溫下使用,鋰電池可以連續(xù)充電48小時(shí)不會(huì)出現(xiàn)電池膨脹漏液破裂等事故,容量保持在95%以上。并且在專用充電器下,可以進(jìn)行快速充放電。深充電深放電超過500次,而且還是無(wú)記憶,一般壽命基本在4到5年左右。
缺點(diǎn):
鋰電池的制作成本高,制作設(shè)備昂貴人工成本占到制作成本的40%左右,價(jià)格大概是鉛酸電池的三倍左右。
而劣質(zhì)鋰電池,在電動(dòng)車這種密封條件不是太好,容易潮濕導(dǎo)致接觸不良等原因引發(fā)可能存在的安全隱患。
介紹完鉛酸電池和鋰電池的電池構(gòu)造和優(yōu)缺點(diǎn)后,筆者來(lái)給大家細(xì)算一下更換的成本,看看到底是鉛酸電池的投入成本高,還是鋰電池的投入成本高。
鉛酸電池使用壽命:
按照一個(gè)月21個(gè)工作日來(lái)計(jì)算,再加上雙休日及節(jié)假日的散碎騎行時(shí)長(zhǎng),一年內(nèi)這款電動(dòng)車的循環(huán)充放電大約在300次左右,而前文我們便介紹過,鉛酸電池的使用壽命在400次循環(huán)充放電,所以在這樣高頻次騎行情況下,一塊鉛酸電池的壽命最多一年半。
筆者曾與一個(gè)外賣送餐員溝通過,在北京,他們一天的騎行距離高達(dá)100km,而且速度都很快,那么一款60V 20Ah,電機(jī)功率為800W的電動(dòng)車在他們手里很容易出現(xiàn)一天兩次循環(huán)充放電的情況,所以對(duì)于外賣行業(yè)來(lái)說,一塊鉛酸電池的壽命很有可能都到不了一年。
鉛酸電池更換成本:
我們從某寶搜索到某品牌鉛酸電池,電量60V 20Ah的售價(jià)為1068元,而以舊換新的價(jià)格為718元,按照鉛酸電使用壽命一年來(lái)計(jì)算,使用時(shí)長(zhǎng)為三年,那么更換鉛酸電池的總成本為2504元。
鋰電池使用壽命:
鋰電池以60V20AH電池為例,充放電次數(shù)大概在1500次,按照月21天,大概使用在5年以上。
電池?fù)p耗情況
我們還是拿某寶的某品牌電池來(lái)舉例,鋰電池60V 20Ah的售價(jià)為1898元,按照我們上文的數(shù)據(jù)分析,鋰電池在使用了兩年時(shí)長(zhǎng)中一共循環(huán)充放電584次,那么這個(gè)時(shí)候鋰電池電池容量?jī)H損耗了20%,剩余的80%的電池容量依然可以滿足你的日常騎行?! ⊥ǔG闆r下,鉛酸電池組重量在16-30公斤,體積較大;而鋰電池重量一般在2.5-3.0公斤,體積相對(duì)較小,所以騎行輕便、搬運(yùn)也方便。從質(zhì)量上來(lái)看,兩者的好壞很難界定,不過消費(fèi)者可以根據(jù)自己的實(shí)際需要來(lái)購(gòu)買正規(guī)廠家生產(chǎn)的品質(zhì)好的電池。
鋰電池的正極材料、負(fù)極材料、集流體、隔膜、電解質(zhì)等主材成本比鉛酸蓄電池高很多。而鉛酸蓄電池的組裝輔材和外部電路系統(tǒng)成本極低。
由于制作工藝的原因,鋰電池的人工成本比較大。在制造成本中,鋰電池人工成本占40%以上, 而鉛酸蓄電池的人工成本一般為10%~20%。
鋰電池生產(chǎn)用的機(jī)械設(shè)備昂貴,價(jià)值較高,機(jī)械設(shè)備折舊損耗較大。 鋰電池在生產(chǎn)中大部分過程是不可逆的,而鉛酸蓄電池是可逆修復(fù)和再次使用的。鉛酸蓄電池使用之后的回收價(jià)值在40%以上, 而鋰電池的回收價(jià)值幾乎是零。
鋰電池?zé)o論是體積比能量,還是重量比能量,鋰電池均比鉛酸蓄電池高出3倍以上。鋰電池體積 更小、重量更輕。循環(huán)壽命長(zhǎng)。鋰電池用于電動(dòng)車的循環(huán)壽命一般在800次以上,采用磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池可以達(dá)到2000次左右,超出鉛酸蓄電池1.5~5倍。這大大降低了鋰電池的使用成本 ,延長(zhǎng)了使用壽命,提高使用便利度。 具有較寬的充電功效范圍。這是鋰電池具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。在需要時(shí),可以使充電時(shí)間控制在20min~1h,充電效率達(dá)到84%以上。在進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,這 一特性將得到更好的發(fā)揮。