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争议不断的动力电池暗战,究竟改变了什么?

2021-12-08 18:02:29责任编辑:中国二手车城点击次数:查看评论我要投稿

 作为新能源汽车的核心动力组成部分,电池的性能在很大程度上决定了车辆的综合表现,其技术路线的争论一直存在.究竟哪种电池更适合当前的纯电动车,似乎一直没有一个定论。由于动力电池的性能优势不同,根本上来说,争议围绕的也是续航问题与安全系数。

这样的电池性能分化也导致用户在选择何种电池车型摇摆不定.在新能源汽车市场,电池安全与续航不能同时兼得,电池安全了就得牺牲部分续航,续航满足了,就得牺牲部分安全,安全与续航不仅是消费者购买电动车考虑的重要因素,也是关乎产业发展路线的核心要素。

目前主流的技术路线是三元锂电池和磷酸铁锂电池这两种方案,这两个派系都在各自的领域有着不可替代的优势,各具千秋,大家各有意见与分歧。三元锂电池技术路线背后代表着电动汽车的高续航里程,其在中高续航车型中普遍应用,磷酸铁锂电池技术路线代表着安全与成本性能更优,在中低续航车型中普遍应用。以宁德时代为首追求更高的续航里程的派系选择了三元锂的方向,而比亚迪则以电池安全为主成为了磷酸铁锂的代言人。那么这两种技术路线到底有什么区分和各自的优势呢?

三元锂vs磷酸铁锂:性能大比拼

三元锂电池和磷酸铁锂电池这两种电池的结构类似,都是由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四部分组成,两者根本的区别从材料方面来看,主要是正极材料的不同,其中三元锂电池正极材料为镍、钴、锰或镍、钴、铝三种材料的聚合物,磷酸铁锂电池正极材料为磷酸铁锂。

三元锂电池指的是正极材料以镍、钴、锰(NCM)三种元素,负极材料以石墨,电解质以六氟磷酸锂为主的锂盐锂电池。目前主要应用于电动车行业,是动力电池中的主流电池技术路线之一。磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,负极是石墨,电解质为六氟磷酸锂。

谈论一个电池好不好主要的衡量标准主要是从四个要素来看:能量密度、循环寿命、安全性以及成本。能量密度分为单体能量密度和系统能量密度,单体能量密度指单位体积或单位质量所释放的能量,该参数是电动车续航能力的直接影响因素,我们讨论整车的能量性能用的是系统能量密度。

循环寿命指的是经历一次充放电称为一个周期或一次循环,电池在反复充放电后,容量会逐渐下降,在一定的放电条件下,电池容量降至80%时,电池所经受的循环次数就是循环寿命。安全性也就是谈论电池的热失控问题,当电池的热失控到达一定的温度之后,就会出现不可控的状态,导致电池内部的温度直线上升,可能会出现燃烧或者爆炸的危险。

总的来说,三元锂电池的主要优势在于能量密度高,可以让汽车有更长的续航里程,解决了电动汽车的核心里程问题,但是广为诟病的是其安全性,其热失控温度相较于磷酸铁锂电池来说较低,磷酸铁锂电池的热失控温度在500℃左右,而三元锂电池在300℃左右,在热失控温度区间,电解液会迅速燃烧,产生自燃及爆炸的风险。三元锂电池汽车自燃事故和召回事件频发,最近的一次新能源汽车大型召回事件也是因为电池安全的缘故。因为现代Kona汽车的一系列起火事件,在今年 2月,现代汽车和LG化学斥资9亿美元全球召回8.2万辆车,更换其电池系统改善安全性能。

而在电池安全方面,磷酸铁锂电池具有优势,在内部或外部受到伤害,电池也不燃烧、不爆炸,并且电池不含任何重金属与稀有金属,成本较低,无污染绿色环保。当然磷酸铁锂电池也不是那么完美,主要的缺点能量密度较三元锂电池来说偏低,而三元锂电池可以通过调整正极材料镍的比例继续升级其能量密度。

除了能量密度以外,其抗低温能力也较差,在气温低于﹣10℃的低温条件下,磷酸铁锂电池衰减得非常快,经过不到100次充放电循环,电池容量将下降到初始容量的20%,极大地限制了北方低温天气的使用。而三元锂电池的低温性能优异,即使在﹣30℃条件下,仍可保持正常电池容量,更适应北方低温地区的使用条件。



综上所述,三元锂电池因其能量密度高在中高续航车型中普遍应用,磷酸铁锂电池因其寿命更长、成本更低,在中低续航车型中得到了广泛应用。目前大多数企业发力点还是集中在三元锂电池上,国内如宁德时代、中航锂电、亿纬锂能等动力电池企业均发力三元锂电池产品,国外松下、韩国LG化学、三星SDI等动力电池企业也多采用三元锂电池的技术路线。

关键词:争议不断的动力电池暗战,究竟改变了什么?

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