定制热线: 400-678-3556

宝鄂百科

电动车锂电池会被石墨烯取代吗?99%人都想知道吗?

来源:宝鄂实业    2019-03-28 14:47    点击量:
如果你有一辆电动车,你会发现多半搭载的是锂电池。但由于锂电池的安全性差和火灾风险,所以,近年来石墨烯电池成为备受期待的火热研究方向。那么,未来电动车锂电池会被石墨烯取代吗?
 
 
电动车锂电池会被石墨烯取代吗(图片引自:insideevs.com)
 
确实,随着可持续新能源的全球化发展趋势,如今各国家政策都大力支持发展电动汽车/车。而电池作为电动车的动力源,其核心意义至关重要。所以,石墨烯技术能突破的话,意义也相当重大。
 
新黑科技:石墨烯电池优势
 
石墨烯是世界上最薄、最坚硬、电阻率最小的纳米材料,而所谓石墨烯电池,是“利用锂离子在石墨烯表面与电极之间快速、广泛运动的特性而开发的一种新能源电池。”所以,石墨烯电池优势很多。
 
 
首先,作为新型黑科技“神奇材料”,如果石墨烯材料电池能为新能源车提供动力的话,未来极具发展前景。因为相比锂离子电池,石墨烯材料电池超轻、充电更快,成本也仅有锂电池的70%多。
 
所以早前,石墨烯电池”概念就已经在新能源汽车领域被热炒,且经过了国内外多年的研发,似乎早已从概念逐渐变为现实,不少实验现象和成果都备受众人期待。
 
 
如有报道称,“Fisker EMotion”电动车及三星等智能手机品牌,已经在研发了石墨烯电池技术,且产品将会在2020年前后与大家见面,很值得期待呢。
 
锂电池虽弱:暂无法被取代
 
相比黑科技石墨烯技术,目前作为新能源车市场的主流电池类型——锂电池凭借其相对高的能量密度和成熟的成本优势,备受特斯拉等全球新能源车大厂商青睐。
 
 
当然,事无绝对,锂电池也有其弱点。相比镍镉电池和镍金属氢化物电池,锂电池内部有约11倍的高阻抗,且电导率也远低于前者。
 
此外,相比镍镉电池,锂电池还有着较大的工作电压变化。即当电池放电达额定容量80%时,锂离子电池电压变化约40%比较大,这对于供电电池来说相当不利。
 
看来,锂离子电池弱点也不少,与镍镉电池、镍金属氧化物电池相比都无太大优势,更不用说与石墨烯材料电池相比了。但尽管如此,锂电池仍是当下最理想的新能源电动车的首选动力电池。
4月15日电动自行车新国标就要正式实施了,而新国标中明确规定整车重量不得超过55kg,而整车减重最直接的手段就是把铅酸电池替换成锂电池。那么这是否意味着,新国标将会重挫铅酸电池行业呢?
 
已经统治电动车行业20年的铅酸电池产业
 
电动车和铅酸电池,这两者的发展可以说是相辅相成。即便现在锂电池的占比越来越大,但铅酸电池依旧是电动车最主要的电池品类。
 
 
大众青睐电动车,最根本的原因就是电动车的低成本的易用性。
 
目前市面上销售量最大的简易款车型,其均价基本都在2000元左右,续航里程在30-50Km区间,完全能够满足民众日常出行代步的实际需要。
 
相比锂电池车型,铅酸电池车型普遍价格会低800-1000元左右(同等规格),对于电池规格较大的电摩品类车型,铅酸车型的价格优势更加明显。
 
 
 
除了价格优势,铅酸电池的安全性和易用性也毫不逊色与锂电池车型。
 
由于锂电池的自身属性,一旦电芯出现热失效的情况,整个电池包都将会处于一个危险的状态,我们也没少看到电动车电池起火甚至爆炸的新闻,这其中锂电池包占了大多数。
 
而铅酸电池则几乎不存在热失效的麻烦(尤其是在放电阶段),即便鼓包的话也并不会在安全性上出现什么麻烦。
 
也正是得益于价格和安全性上的优势,铅酸电池几乎垄断了电动车的电池市场,而近20年的发展也形成了如今一套完整的生产-销售-回收产业链条。
 
电动车新国标强力带动锂电车型爆发
 
在长达20年的发展历程中,铅酸电池以其价格和安全优势牢牢占据了电动车电池市场的头把交椅,但这一局面随着电动车新国标的颁布而出现转机。
 
新国标严格限定了电动自行车的整车重量,而对于铅酸电池来说,电池自重偏大(或者说能量密度过低)无法在现有的技术框架下获得突破,那么如果新国标车型想要沿用铅酸电池,只能以牺牲续航为代价。
 
以48V12Ah铅酸电池为例,通常该规格电池的重量在16Kg以上,这意味着整车不含电池重量要控制在38Kg以下,并且整车的尺寸还不能超过标准,这对于车辆设计提出了极大挑战。
 
所以,当新国标内容公布的时候,很多人断定,这将会成为铅酸电池产业衰落的转折点。
 
之后各大品牌也根据新国标要求推出过一些车型,但新车型已经全部改用锂电池,整体售价也随之翻了一番。
 
目前电商平台中,目前可以在北京正常上牌的电动自行车价格已经来到了2500-3000元左右,且全部为锂电车型。
 
不要高估新国标对铅酸电池产业的冲击
 
我们需要承认,新国标将会对铅酸电池产业带来很大的冲击,但是我们也不能高估这种影响。
 
首先,电动车产业中,不仅仅有电动自行车品类,我们也需要看到轻便电摩和电摩品类不算增长的市场份额。
 
由于新国标只是针对电动自行车,而电摩品类并没有对整车重量加以限制,所以之前使用铅酸电池的豪华款和小包车,只要其它方面符合电摩和轻便电摩的标准就行了,铅酸电池完全可以正常使用。
 
 
 
其次,铅酸电池产业很大,电动车使用的动力铅酸电池仅占到铅酸电池整体市场份额的1/4,起动型铅酸电池(也就是燃油车中俗称的电瓶)才是大头,占比接近50%,而储能型和其它类型铅酸电池占比约为1/4。
 
所以,单单电动自行车品类对于铅酸电池行业整体的影响不会超过10%。
 
电动两轮车全面锂电化 还有很多问题待解决
 
锂电池未来能取代铅酸电池,我坚信这一点,但如果要给出一个时间点,那笔者只能说,5年内都不要想。