三元锂VS磷酸铁锂 电池技术进步能否化解电动车里程焦虑?

作者&投稿:松咬 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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3月30日,外媒报道称,特斯拉计划在夏威夷某岛部署世界上最大规模的电池系统,这套电池系统由244个Megapack电池组成,每个Megapack电池一次可以存储3MWh的电量,投产之后,这个电池系统可以存储超过1GWh的电能,满足整个夏威夷州的用电。

而在3月29日,比亚迪发布了被称为“超级磷酸铁锂电池”的刀片电池,号称将磷酸铁锂电池能量密度拉到三元锂电池水平,原本占据上风的三元锂电池阵营危机四起。

时间推到一个月前,特斯拉在抖音说的“无钴,不代表一定是磷酸铁锂”,让动力电池局势更加扑朔迷离。

为何车企越来越重视电池市场主动权?动力电池的两大主力,三元锂和磷酸铁锂,谁能担起化解电动车里程焦虑的重责?

三元锂 VS 磷酸铁锂

目前,三元锂电池和磷酸铁锂电池是市场上针锋相对的两个阵营。

其实在新能源汽车萌芽期,车企们试图找到突破口的是铅酸电池和镍氢电池,不过这两种电池因为能量密度难以达到需求,现在已经沦为电动自行车和电动摩托的动力电池。

1997年的日本,锂电池研发取得突破,第一辆使用圆柱锂离子电池的日产Prairie Joy EV问世,续航达200公里。不久后,新能源汽车鼻祖大胆采用了松下的镍钴铝酸锂18650电池,将其搭载在Model S量产,三元锂电池正式成为电动车主流。

三元锂电池拥有较高的能量密度,可是安全性多次受到质疑,特斯拉多次自燃便是因为其搭载的三元锂电池存在不稳定性,可以说,最早特斯拉为了里程和动力,牺牲了一部分安全。

磷酸铁锂电池则是一名更加稳重的选手,不过,早先磷酸铁锂的能量密度无法和三元锂电池抗衡,因此更多地在商用车上被使用。

CTP技术的诞生为磷酸铁锂电池争取到新机会,例如,比亚迪发布的刀片电池便是CTP技术的一种。普通的磷酸铁锂电池是cell-module-pack,而CTP全称是“Cell To Pack”,也被成为无模组技术。

很久以来,磷酸铁锂电池装车前需要将将电芯提前进行集成,这个步骤提高了电芯的安全性,也方便售后拆解修复,同时,模组的存在带来了动力电池体积、重量以及成本的上升。CTP技术便是省去了模组步骤,以在单位体积能量密度和成本上,解放磷酸铁锂电池潜力。

另一边,三元锂电池也有自己的突破空间。三元锂电池的三大正极材料是镍、钴、锂,其中,钴的价格大概是锂的6倍,这三者的比例经过522、622、811三次改变,目前,价格昂贵的钴已经越降越低,等待安全性和成本进一步提升后,三元锂电池在能量密度上依旧可以让磷酸铁锂电池望而却步。

动力电池与续航

三电技术(电池、电机、电控)是新能源车的核心技术,而对于电池来说,体现在车辆上最直接的表现就是续航里程。

车辆搭载电池的能量密度和车辆自身的轻量化处理,是影响车辆续航里程的两大关键因素,例如,进口特斯拉Model 3整车重量为1874kg,电池容量75kwh,最大续航里程590km;比亚迪送EV500整车质量2070,电池容量62kwh,最大续航里程500km。

然而,在实际驾驶中,因为路况、气候、驾驶习惯等原因,车辆的实际续航里程往往和标注的最大续航里程产生差距。

2020年2月底,一台NEDC综合续航里程706km的小鹏P7工程测试车,与一台NEDC综合续航里程664km的特斯拉Model 3车型进行了一次70%城市路况+30%高速路况的“光电续航测试”,最终,P7以实际续航里程567.1km的成绩,战胜Model 3的实际续航里程508.8公里。

随着电池技术的进步,越来越多的车型NEDC综合续航里程突破600km。比亚迪将在6月发布的新车比亚迪汉EVNEDC续驶里程达到 605 km、广汽新能源Aion LX 按照NEDC综合工况续航有650km、特斯拉国产Model 3长续航后驱版NEDC综合工况续航668km。

目前,小鹏P7仍是中国迄今为止续航里程最长的智能汽车。据悉,P7使用了小鹏汽车自主研发的全新一代高性能高安全动力电池,该电池使用的是宁德时代电芯,能量密度达到170Wh/kg。

据接近小鹏汽车供应链人士透露,依照小鹏P7高达706km的NEDC综合续航里程,其使用的应该是宁德时代最新的高能811电芯,此前,第一款搭载宁德时代811电池的是宝马X1插混,搭载811芯片后,宝马X1纯电续航里程增加了83%。

除了高能量密度的电池,小鹏P7在行车模式下,利用电机的余热给电池加热,提升整车能量利用率,提升电池的放电量,同样条件下增加续航里程。在一定条件下,利用前端散热器和冷却风扇对电池进行散热,无需使用压缩机。

车身轻量化上,小鹏P7采用了前双叉臂、后五连杆悬架,通过悬架材质和工艺的优化,将簧下质量进一步减轻。P7的前悬架上下控制臂、转向节、减振器节叉等均采用铝合金材质,相比传统铸铁材质大幅减重;后悬架摆臂采用冲压件,强度及重量均优于同级常见的焊接零件。

综合来看,动力电池是影响电动车续航的主要因素,但并非动力电池数量堆积越多,续航里程就越高,通俗易懂地说,因为动力电池本身有重量,且需要一定的空间摆放,当车上电池到达一定数量之后,继续假装电池带来的里程增长非常有限且不经济。此外,车身轻量化技术、热管理等细节处理,也影响了一辆车的续航表现。

随着新能源汽车的普及,动力电池从能量密度、成本、产量上都有了新的需求,而两大阵营之间,磷酸铁锂电池正加快CTP技术研发,三元锂电池正最大化降低钴的含量并优化安全性,未来谁能占据高地,将是一场车企、电池厂商、电池原料产地等多方博弈。对于续航里程,在电池技术之外,车企正不断寻求自身的技术突破,且随着充电桩网络密集搭建,电动车里程焦虑将逐渐消散。

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。




北安市19399097458: 三元锂电池和磷酸铁锂电池各有什么优缺点? -
计甄复方: 能量密度关于能量密度,这是一个影响新能源汽车续航表现的指标.在这个参数上,磷酸铁锂电池电芯的能量密度只有110Wh/kg左右,而三元锂电池电芯一般是200Wh/kg.换...

北安市19399097458: 磷酸铁锂和三元锂电池哪个好 -
计甄复方: 这两种锂电池都是目前国内使用最多的,各有特点. 一般大巴上使用较多的是磷酸铁锂电池,因为其安全性比较高,缺点是电能比较低; 小型电动汽车上既可使用三元锂电池,也可以使用磷酸铁锂电池,主要是因为三元锂电池的电能比高,但在安全性方面要比磷酸铁锂电池低,使用在小车上问题不大. 具体是要看使用在何种场合,才能给出评价.

北安市19399097458: 新能源车三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好 -
计甄复方: 从整体特性上看,三元锂电池要优于磷酸铁锂电池,电压、单位能量比、输出特性等都好些.

北安市19399097458: 三元锂离子动力电池和磷酸铁锂电池哪个要更适合电动汽车 -
计甄复方: 都是很不错的锂电池,我国已经掌握了关键技术;只是因为安全原因,目前国家规定三元锂离子动力电池只能用于小车,大巴不能用,只能用磷酸铁锂电池;从动力特性看,三元锂离子动力电池更好,是今后的发展方向.

北安市19399097458: 磷酸铁锂电池PK三元锂电池,谁才是最终赢家 -
计甄复方: 磷酸铁锂电池是我国研制锂电池道路上所经历的初期产品,也是要走过的历程,难以取代,为我们自主研制电动汽车立下了汗马功劳; 随着新型锂电池产品的研发成功并完成实用化,其中三元锂电池是异军突起,各项指标都在明显超越磷酸铁锂电池,只要解决好三元锂电池的安全保障技术,今后全面替代前者是必然的.

北安市19399097458: 三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好?
计甄复方: 单论电池,也没有所谓的谁更好谁更差.只是套用到实际使用场景中,在实际使用中,磷酸铁锂电池具有耐高温,安全稳定性强,价格便宜,循环性能更好的优势.在大倍...

北安市19399097458: 磷酸铁锂电池和三元电池的区别?以及各自的特点? -
计甄复方: 磷酸铁锂电池在国内普及是因为我国跟随美国锂电池的发展模式而使用的,其存在诸多优点也有很多缺点并存,两者的主要区别是成分的不同,三元材料是镍钴锰酸锂三元材料按一定的配比配成的混合材料. 给你个三元材料的简介,我的帖子 http://www.ddqcw.com/bbs/viewthread.php?tid=39309&highlight=%C8%FD%D4%AA 磷酸铁锂电池的优缺点比较 http://wenku.baidu.com/view/9bf7726727d3240c8447ef80.html

北安市19399097458: 电动汽车用磷酸铁锂还是三元锂电池更好 -
计甄复方: 对于国家战略来说用前者为好,因为,第一,三元锂电池的核心技术都由日本和韩国等国家垄断,第二,原材料都是我国稀缺资源受制于人.对于目前技术来说后者有优势,因为,目前前者的应用技术我国还没有充分地掌握.

北安市19399097458: 磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好 -
计甄复方: 三元锂电池好密度更高容量更大

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