新能源车用的电池有哪几种,区别在哪里?
近些年,随着环保、节能减排政策的推行 , 新能源车得到了空前的发展,并且已经逐渐成长为车市当中的销量新秀 。
但对于新能源车,续航、充电和安全是消费者最关心的三个问题,而它们表现的好坏很大程度上取决于电动车的动力来源——电池 。
那么,现在市面上新能源车所用的电池有何不同?它们之间的区别又在哪里?哪个更可靠?今天 , 教授就这几个方面讲讲,看有没你不懂的 。
电池的种类有非常多,按类型可以分为化学、物理和生物电池三种;若是按结构来讲,又可以分为蓄电池和燃料电池两大类别 。
从类型种类上讲,现在新能源车上所用的电池均属于化学电池,常见的有铅酸、钛酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰、镍钴铝五种动力电池 。
其中 , 能量密度更高、性能更稳定的磷酸铁锂和三元锂电池,是目前电池市场流通最广的两种电池,也是目前电动车应用最广泛的主流动力源 。
因为现在市面上主要流通的是磷酸铁锂和三元锂电池,所以 , 在接下来我们主要针对这两种电池,解读一下两种电池的区别所在 。
两者电池区别在哪里?先说结果,在安全性、使用寿命和制造成本层面,磷酸铁锂电池要比三元锂电池有优势,但在能量密度上,三元锂电池要比磷酸铁锂电池略胜一筹 。
能量密度:三元锂电池大于磷酸铁锂电?
能量密度,是评价电池性能优劣的一项重要指标 。一般来讲,能量密度越高,单位重量或体积下电池内含有的电能就越高,可为车辆提供的续航里程也就越远 。
多说无益,举个例子 。打个比方,两块同样重量和大小的矿石,一块含杂质较多,一块杂质少提取成分含量高,那么毫无疑问含量高的会更加值钱 。所以 , 在相同体积下,能量密度越高,存储电能能力越强 。
因为固有化学属性,磷酸铁锂电池电压低,能量密度大概在140Wh/kg左右;而三元锂电池电压高,能量密度基本在240kWh/kg 。这也就是说,在相同电池重量下 , 三元锂的能量密度是磷酸铁锂电池能量密度的1.7倍 。
目前来说,三元锂电池有NCM523、NCM622和NCM811三种,其中NCM811电池是主流应用电池 。鲜为人知的是,这三类电池命名方式均源自正极材料镍钴锰的比例 , 譬如811电池 , 正极材料主要是用80%镍、10%钴和10%锰,简单的来说就是在之前的三元锂电池基础上面,将电极的材料变成了8:1:1 。
值得注意的是,因为对电池续航要求的不断上升,高镍NCM811是电池发展重点突破方向 。而选择它的主要原因是:镍元素含量的升高会促使三元(镍钴锰)正极材料的比容量上升,进一步可扩大电芯的能量密度,而电能存储量会随着能量密度的增大上升 。
事实上,在三元锂电池出现之前,NCA电池是新能源车动力源的主流,而经过某机构对NCA和NCM811电池的测试,发现只需要使用5%钴的NCA在性能上要比钴含量10%的NCM811电池更占有优势,但因为镍钴铝电池制作工艺、成本都高,而且技术掌握在日韩企业手里,所以现在国内企业主要研发镍钴锰电池 。
安全性:磷酸铁锂电池大于三元锂电?
因为材料原因 , 磷酸铁锂电池热稳定性是最好的 , 电热峰值大于350℃,当温度处于500-600℃内部化学成分才会开始分解 。但其耐低温性能较差,容量3500mAh的电池 , 在零下10℃环境中工作,100次充放电循环以后,电池就处于报废状态 。
相比较之下,三元锂电池材料不稳定,经常在200度左右就容易发生分解,并且在高温作用下电解液会迅速燃烧,引发连锁反应,甚至引起车辆发生自燃!所以,现在很多搭载三元锂电池的新能源车,都需要加入过温防护和电池管理系统来保护电池 。
不过,三元锂电池的低温性能要比磷酸铁锂电池好 。在低温状态下,磷酸铁锂电池充放电的下限值为-20℃,而三元锂电池的下限值为-30℃,低温放电性能更好 。据测试,在相同低温条件下,三元锂电池的低温续航里程衰减不到15% 。
寿命:磷酸铁锂电池大于三元锂电?
电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减,一般电动车电池充满后有效电量衰减到原有80%电量以下就代表需要更换电池,更换标准和手机电池是一样的 。
正常来讲,磷酸铁锂电池完全充放电循环次数可达3500次,之后每充放电一次 , 电量衰减一次 , 多次衰减后到原有电量的80%以下 。换算成时间 , 每天充放电一次,磷酸铁锂电池将近10年才会开始走向衰减,更换电池 。
不同于磷酸铁锂电池,三元锂电池比磷酸铁锂寿命短一些,完全充放电循环超过2000次就会开始出现衰减现象,时间一般是6年左右 。不过,通过电池管理等方法可以稍微延长一点电池寿命,但也仅是稍加延缓而已 。
当然,电池组的寿命并非是单体电池寿命简单的总和 。作为组合体 , 只有当电池组里面的多个电池单体性能高度一致时,电池组的寿命才能发挥出接近单体电池的水平 。
制造成本:三元锂电池大于磷酸铁锂电?
在电池成本上,磷酸铁锂电池也有巨大优势,它没有贵重金属(镍钴金属元素),所以在生产成本上较低 。三元锂电池使用了镍钴锰多种材料,并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境,目前成本比较高 。
其次,这些年,锂、钴等金属资源面临稀缺问题,尤其是金属钴,价格一路飞涨,报价20万元/吨以上 。而一吨电解镍的价格,现在也就11万元左右 。所以,很多电池企业不得不往811发展,提升镍含量,降低钴含量,进而降低成本 。
书归正传,综合电池能量密度、低温性能、安全性、使用寿命以及成本来看,磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有优势,但若非要说谁输谁赢,还真的难以下定论 。
不过,现在特斯拉已经在研发固态电池了,所以套用理想汽车创始人李想的一句话:磷酸铁锂电池属于大巴,三元锂电池属于乘用车 , 而固态电池属于未来 。
本文来源于汽车之家车家号作者 , 不代表汽车之家的观点立场 。
新能源汽车用动力电池有哪些类型?
经济观察网采访人员 高飞昌 实习采访人员 王凌云1月30日,三亚机场附近天涯区凤凰村一处空地停放的多辆新能源客车发生火灾的事件登上了热搜榜 。据目击者录制的事故现场视频显示,当时黑色浓烟弥漫,火势较大 。接到报警后,当地消防救援人员立即赶赴现场处置,用时近两小时将现场明火彻底扑灭 。后经消防部门初步核定,现场共停放80辆,共过火新能源客车67辆,过火面积约1800平方米,火灾原因和财产损失正在调查、统计中 。
根据三亚广播电视台现场报道的视频显示,其中部分过火但未被完全烧毁的车辆能够在车头看到明显的“Yinlong”字样,部分未被烧毁的车辆尾部则印有“广通纯电动”(格力钛旗下珠海广通汽车有限公司)标志 。
有当地村民反映 , 这批上了三亚牌照的新能源客车于2022年就已停放在凤凰村空地处,一直无人管理 。也有现场工作人员称这批车辆为“法拍车” 。
公开资料显示,2021年8月底 , 格力电器成功收购银隆新能源股份有限公司(以下简称“银隆新能源”),两个月后银隆新能源宣布更名为“格力钛新能源股份有限公司”(以下简称“格力钛”) 。
格力电器和银隆新能源的关系可以追溯到2016年 。由于看好新能源汽车市场前景 , 格力电器董事长兼总裁董明珠当时力推格力电器收购银隆新能源,但这一议案在股东大会上被否决 。不久后,董明珠以自然人股东身份,与好友王健林、刘强东共同出资30亿元,投资入股银隆新能源 , 董明珠成为公司的第二大股东,持股17.46% 。
2018年11月 , 珠海银隆发生了公司管理纠纷的波折 。当时,银隆新能源股份有限公司发布声明称 , 公司新一任董事会、监事会及公司管理层在履职过程中,发现原董事长魏银仓、原总裁孙国华涉嫌通过不法手段 , 侵占公司利益金额超过10亿元 。公司已向珠海市中级人民法院提起民事诉讼、珠海市公安局经侦支队进行报案,相关机构已正式受理 。
2021年9月,格力电器发布公告 , 公司通过参与司法拍卖公开竞拍的方式竞得银隆新能源30.47%股权,董明珠也将其持有的银隆新能源股权对应的表决权委托格力电器行使 , 银隆新能源成为格力电器控股子公司 。
2月2日,经济观察网采访人员拨打格力电器投资者热线 , 咨询上述新能源客车失火事项,截至发稿电话未能接通 。
自新能源汽车在国内推广应用以来,有关新能源车起火的事件频现报端 。但单次大规模的失火还属罕见 。从受损车辆规模来看,此次三亚着火客车辆数量仅次于几年前的北京蟹岛电动客车火灾事故 。
2017年5月1日,北京朝阳区东苇路蟹岛度假村公园停车场内汽车起火 , 共计89辆新能源客车被烧毁,其中涉及车辆均为安凯客车生产,所幸事件未造成人员伤亡 。据北京消防当时的调查结果,该事故是由于堆积的杨柳絮快速燃烧波及所致 。
当时事故中大部分是安凯客车的6111K10型纯电动大巴车 。据了解,该车型是安凯客车新能源客车产品中的纯电动通勤车,车身长约11米,储能装置为国轩高科生产的磷酸铁锂动力电池 。值得一提的是,彼时具体起火原因尚未公布时,安凯客车及充电桩企业星星充电便提前对外做出了澄清,表示事故缘由不是电动客车自身质量问题,也不是充电故障 。
格力钛目前的电池产品有两种,包括其主打的技术钛酸锂电池及传统的磷酸铁锂电池,这两种电池均应用到了格力钛旗下的新能源客车和专用车上 。关于此次三亚的新能源客车火灾事故的具体原因,还有待相关部门调查 。
跨界造车数年来 , 董明珠的造车之路走得并不顺畅 。银隆新能源首款MPV车型——银隆艾菲在市场上销量惨淡 。数据显示 , 其2019年销量仅2708辆 。2021年销量一度回升,但到了2022年销量又有回落 。
据乘联会数据显示,2022年我国新能源客车市场走势总体恢复增长,1-12月销量5.8万台,增长18% 。据中国客车信息网统计,2022年我国6米以上新能源客车销量TOP5分别为宇通客车、苏州金龙、中通客车、比亚迪和中车电动,格力钛新能源则位居第12,销量1736辆,同比下降14.27% , 市场份额仅2.82% 。
有锂动力电2113池,镍氢充电电池,燃料电池等 。5261
(1)锂4102动力电池
锂铁电池是2000年后由美1653国永备公司所推出来并得到成功市场化的新型绿色高能化学电源,在应用于需要的高能量高功率电源的电子设备和电动玩具方面,显示了非常优越的性能.在中等放电电流以上时,锂铁电池的放电时间可达碱锰电池的6倍左右;而与镍氢电池相比,其放电电压平台,储存时间具有显著优势 。
(2)镍氢充电电池
利用镍氢电池可快速充放电过程 , 当汽车高速行驶时,发电机所发的电可储存在车载的镍氢电池中 , 当车低速行驶时,通常会比高速行驶状态消耗大量的汽油,因此为了节省汽油,此时可以利用车载的镍氢电池驱动电动机来代替内燃机工作,这样既保证了汽车正常行驶 , 又节省了大量的汽油 。
(3)燃料电池
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置 , 他的正极是氧电极,负极是氢或碳氢化合物或乙醇等燃料电极 。催化剂在正极催化氧的还原反应,从外电路向氧电极反应部位传导电子;在负极催化燃料的氧化反应 , 从反应部位向外电路传导电子 。
电解液输送燃料电极和氧电极反应产生的离子,并且阻止电子的传递 。电子通过外电路作功,并形成电的回路 。只要燃料和氧不断地从装置外部供给电池,就有放电产物不断地从装置向外排出(氢氧燃料电池) 。
扩展资料
动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池 。
其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池 。多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池 。
【新能源车用的电池有哪几种,区别在哪里?】2018年7月31日 , 新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台在北京启动运行 。
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