特斯拉的电池和比亚迪的电池相比哪种更胜一筹?
来源:宝鄂实业
2019-06-17 10:47
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新能源汽车有两类模式:充电模式:国家主力推荐的,目前比亚迪、特斯拉、吉利等等均采用该模式,该模式电池是固定的。不好拆卸;换电模式:蔚来汽车力推的模式,该模式就是换电池,但是换电池过程中需使用机械手臂,每一款车情况都不一样,例如,比亚迪秦电池13KWH,续航60KM,比亚迪唐电池18KWH,续航85KM,都采用磷酸铁锂电池,寿命为2000次循环。
磷酸铁锂电池的循环次数可以达到2000次以上,一天一次的话也可以用到5-6年,不过这里要说一下的是循环一次是指电池充满电,然后释放完全,才算是一次循环。我们在日常使用中,并不是等电池没电了再去充电的,三元锂电池的循环次数相对少一些,实际使用中完全充放电循环在800次以上,如果同样按照四天一个循环来计算的话,也至少可以用十年以上,要是按续航里程算,三元锂电池的电动汽车一次完全循环一般可以行使180公里,800次循环,总共可以达到14万多公里,对于特斯拉这样的拥有电池管理系统黑科技的电动汽车,通过优化后电池使用寿命将会更长,据说有特斯拉里程超过25万公里,电池衰减才10%。
特斯拉没有使用传统的永磁式电机,特斯拉使用的富田电机是其于台湾富田联合研制,使用纯铜转子技术,功率密度极高,并且精密性经济性也是别人无法企及的。变频控制方面使用IGBT数字技术控制电机,实现逆变电路小型化,极大提高了交流电机的可用性。比亚迪使用直流永磁电机作为纯电动汽车的动力。直流永磁电机的优点是可控性能好,可以很容易做到调速。但是其缺点也是显而易见的,因为磁铁具有高温失磁的问题,所以工作温度要控制,而且小型化也受到了限制,高科技技术:智能化的特斯拉比比亚迪在这方面要做的好很多,这个无需多讲。市面上最早有六类电池材料分别是钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰和镍钴铝。
钛酸锂是作为负极材料使用的锂电池,它的能量密度很低,应用在电动车上显然不吃香。
钴酸锂则相反,它是能量密度相对较高,但是寿命和耐高温性能就比较差,大多用在手机等数码设备当中。
锰酸锂成本低而且稳定,但能量密度也比较低。
所以,从能量密度和安全性综合来看,综合性能更好的磷酸铁锂电池和三元锂电池成为了电动车动力电池的主流,不过这两种电池在自身特点上也存在显著差异。
电池能量密度
三元锂>磷酸铁锂
评价电池性能好坏最关键的指标就是电池能量密度,电池能量密度的概念和其他物质密度的概念一样,简单来说就是单位重量或体积下电池含有的电能。
打个比方,两块同样大小和重量的矿石,一种含杂质较多,一种含量高,那么毫无疑问含量高的显然更值钱。
电池的能量密度和矿石的含量一样,相同体积或重量下,能量密度越高提供的电能也就越多,续航相对也越长,提高电池能量密度等于增加了车辆续航。
磷酸铁锂电池(LFP)是用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池,三元锂电池则是一种以镍钴元素作为正极材料,以锰盐或铝盐来稳定化学架构的锂电池,主要有NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)。
受制于化学特性,磷酸铁锂电池的电压平台低,磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元锂电池电压高,能量密度基本为240Wh/kg。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材料能量密度的1.7倍。
毫无疑问,在能量密度上三元锂电池优势明显,不过不同“配方”的三元锂电池它的能量密度也会有差异(镍、钴、锰/铝三者不同比例)。
特斯拉使用的21700 NCA三元锂电池电芯的能量密度高达260Wh/kg,是目前的量产电动车里最高的,它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5,属于“高镍电池”。
在NCM电池中,按照镍钴锰三者含量的不同,可分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811(数字代表镍钴锰的比例)。
按照目前的对电池续航里程的要求,高镍的NCM811是重点突破方向。因为随着镍元素含量的升高,三元正极材料的比容量逐渐升高,电芯的能量密度也会随之提高。