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电池知识

各类新能源汽车的动力电池之间的对比

来源:宝鄂实业    2019-05-17 15:47    点击量:
  • 目前,三洋、松下和三星SDI的18650三元锂电池,容量已做到3.1AH以上,而国内最知名的三元锂电池企业的18650电池,容量也不过做到2.2AH左右。
  • 除了特斯拉直接使用18650电池以外,一般电动汽车的电池都是将电池成组使用的,也就是常说的Pack。那么按照当前的产品规格,电芯能量密度在130Wh/kg的话,成组后90Wh/kg的能力密度还是靠谱的。

【磷酸铁锂 LFP】

理论比容量170mAh/g,放电平台3.4V,材料能量密度是578Wh/kg;

优点:材料成本相对低,安全性佳,循环寿命很好,高温下稳定性也不错;

缺点:工艺性能差(做电池费事)体积能量密度不理想,质量能量密度也不够好,低温下性能也不行。这几点在工业和动力电池应用中比较麻烦,要不然这几年三元风头这么强劲;

【磷酸锰锂 LMFP】

理论比容量为171mAh/g,放电平台4.1V,材料能量密度是701Wh/kg,比前者高21%。

优点:优点是和磷酸铁锂相似,但是程度要低一点。另外说一下:锰电压平台高,因此能量密度有上升。

缺点:基本和酸铁锂差不多,工艺性能差,能量密度有上升但不是质的,低温下性能。

【总体对比来看】

  • 从容量上看,两种材料的容量基本类似,差别只是后者有更高的放电电压平台,照此来看,电池的能量密度应该能有20%的提高。当前比亚迪的磷酸铁锂电池的能量密度约是130Wh/kg,那么磷酸铁锰锂的电池理所当然的能达到156Wh/kg,谦虚点说,确实能到150Wh/kg。
  • 新能源汽车动力锂电池的方向选择,就不应该是一个复杂的问题。事实上,这些关键因素和依托点,业界早已形成了共识:

  • 一是,中国新能源汽车的发展,必须保证使用安全可靠、性能稳定和成本低廉的动力电池,其中,安全可靠是首位的,没有安全就不会有新能源汽车产业的未来;
  • 二是,在技术上应该能超越和领先发达国家和地区的,而非总是处于追赶状态,只有这样,中国新能源汽车产业才能真正实现弯道超车。

电池容量如果精确表示是要使用W·h瓦时这个单位的,一千瓦时就是一度电。 手机等小型电子设备的电池称为3c(communication,computer,consumer)电池,通常采用钴酸锂作为正极材料,所以电压基本一致,这时表示电池容量就可以用Wh/V来简化,得到的单位就是Ah,大部分电子设备,尤其是早期的电子设备容量都在5Ah以内并且不是整数,而且设计容量和实际容量的差值都在小数点后两位,为了便于生产设计,所以单位转化为了mAh。 对于笔记本和现在的大型移动电源来说,上万mAh是很正常的情况,所以单位又恢复到Ah。笔记本电池是由若干节18650,也就是通常意义的5号电池经过串并联组合而成的,所以电池节数越多,容量就越大,统计单位即为“芯”,也就是节数,简单明了。而早期的一些18650电池是镍氢/镍镉电池,电压为1.2左右,以Ah为统计单位不能直接与锂电池比较能量,所以单位又转换为Wh,比较是更直观。 电动自行车搭载电池有铅酸电池2.2V,锂电池,少数还采用镍电池,而锂电池主要有磷酸铁锂3.2V,三元3.7V,用V计量可以直接看出自行车的输出功率,加速度和速度够不够猛,Ah能反映出自行车的里程,两者乘积就是Wh,熟悉么? 电动汽车也要面对此类问题,而且对电池的要求更加严格,又轻容量又大的电池才能满足电动汽车的要求。通过能量密度,以Wh/kg为单位才能直观比较。搭载同样重量的电池,能量密度越高车才会跑得越远。 总的来说,计量单位的选择原则就是能在最简条件下进行直观比较。

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