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为什么铅酸电池还没有被淘汰?合适的替代品是什么?

来源:宝鄂实业    2019-04-18 02:05    点击量:

来源:钜大LARGE   2019-04-15   点击量:19

一说到要买电动汽车,可能大部分消费者第一时间想到的就是“优惠”“不限行”“不限号”等政策。但如果真要买一款电动汽车,想要开着舒心用着放心,仅仅知道优惠政策是远远不够的。购买在电动汽车之前,一定要了解它的“心脏”。从本期开始将进行一系列关于的普及,希望为广大消费者在日后购买新能源汽车提供帮助。

 

由于电动车蓄种类较多,其中很大部分已经被市场所淘汰,所以我们先通过一个表格大致了解下这些电池的基本特性,然后就目前市场上常见的几种蓄电池再进行说明。

 

铅酸蓄电池是目前应用比较广泛的电池,主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。老式电池一般寿命在2年左右,而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水,不过随着科技的发展,铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。铅酸电池也一样,由于能量密度低,所以它的体积很庞大。此外,由于其成分是硫酸电解质,因此,废弃后对环境的污染相对严重。而其最大的缺点在于,续驶能力比较低,所以,应用于纯电动汽车上并不能满足人们日常需求。从目前来看,铅酸电池多应用于低速电动车,特别是老年代步车、电动自行车等。

 

磷酸铁锂电池锂离子电池中的一种,其特点是不含有钴等贵金属元素,其使用的原料为磷和铁,这些元素不仅资源丰富,而且价格也比较低廉。磷酸铁锂电池的安全性在锂电池中首屈一指,它在700℃~800℃时才发生分解,但不会像三元锂材料的化学反应那么剧烈,也不会释放出氧分子,拥有良好的安全性。也正因如此,其也成为目前电动车电池的主要门类之一。此外充放电效率高、对环境无污染等也都是它的优势所在。不过,它也有自己的缺点,由于电池的能量密度较低,使得它的体积也相对较庞大;电池容量较小,使得它的续驶能力也比较低;报废后,可回收的价值很低;而且,由于其低温性能较差,研究表明一块容量为3500mAh的电池,如果在-10℃的环境中工作,经过不到100次的充放电循环,电量将急剧衰减至500mAh,基本就报废了。

一说到要买电动汽车,可能大部分消费者第一时间想到的就是“优惠”“不限行”“不限号”等政策。但如果真要买一款电动汽车,想要开着舒心用着放心,仅仅知道优惠政策是远远不够的。购买在电动汽车之前,一定要了解它的“心脏”。从本期开始将进行一系列关于的普及,希望为广大消费者在日后购买新能源汽车提供帮助。

 

由于电动车蓄种类较多,其中很大部分已经被市场所淘汰,所以我们先通过一个表格大致了解下这些电池的基本特性,然后就目前市场上常见的几种蓄电池再进行说明。

 

铅酸蓄电池是目前应用比较广泛的电池,主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。老式电池一般寿命在2年左右,而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水,不过随着科技的发展,铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。铅酸电池也一样,由于能量密度低,所以它的体积很庞大。此外,由于其成分是硫酸电解质,因此,废弃后对环境的污染相对严重。而其最大的缺点在于,续驶能力比较低,所以,应用于纯电动汽车上并不能满足人们日常需求。从目前来看,铅酸电池多应用于低速电动车,特别是老年代步车、电动自行车等。

 

磷酸铁锂电池锂离子电池中的一种,其特点是不含有钴等贵金属元素,其使用的原料为磷和铁,这些元素不仅资源丰富,而且价格也比较低廉。磷酸铁锂电池的安全性在锂电池中首屈一指,它在700℃~800℃时才发生分解,但不会像三元锂材料的化学反应那么剧烈,也不会释放出氧分子,拥有良好的安全性。也正因如此,其也成为目前电动车电池的主要门类之一。此外充放电效率高、对环境无污染等也都是它的优势所在。不过,它也有自己的缺点,由于电池的能量密度较低,使得它的体积也相对较庞大;电池容量较小,使得它的续驶能力也比较低;报废后,可回收的价值很低;而且,由于其低温性能较差,研究表明一块容量为3500mAh的电池,如果在-10℃的环境中工作,经过不到100次的充放电循环,电量将急剧衰减至500mAh,基本就报废了。
 

目前替代石油车的主流技术路线就是锂电池和燃料电池。燃料电池最大优势就是能量密度高,是锂电池的120倍。锂电池起步早,商业化程度更高,整车成本也更低,但其充电及续航问题短时间内难以解决,相比水氢汽车整个加甲醇和供甲醇的配套网络都可以从原有的加油站来改建,成本在10万左右,而且水氢汽车加注甲醇3分钟即可加满,与传统汽油车一样,有甲醇原料即可继续续航。因此这两者的竞争核心就是能量密度vs成本的竞争。成本下降是个工程问题,可以通过商业化来解决,而能量密度面对的却是基础科学领域的瓶颈,基本上是无解。因此本质上两者的区别是“道与术”的区别,长期看,水氢汽车无疑潜力更大,也最有望成为下一代车用基础能源。

 

人类历史上每一次成功的能源变革,都有一个清晰的主线逻辑,就是能量密度出现数量级上的跃升。如煤炭比木柴高160倍,石油比煤炭也要高2倍。新能源只有具备能量密度上碾压性的优势,才有能力颠覆传统能源凭借着长期发展建立起来的完善的基础网络和工业配套,并逆转其巨大的使用惯性。这也有些类似英尔特创始人格鲁夫在IT领域提出的10倍速原理,即能够成功颠覆的新技术一旦出现,基本就是星火燎原、、势不可挡。如汽油车比电动车出现要晚20年,早期技术也更为不成熟,但还是凭借着能量密度高的优势,摧枯拉朽般的替代了电动车。