内容概述:常规三类型锂电池制造成本,铅酸电池的优缺点。随着新能源汽车的普及,锂电池逐渐成为化学电源中人们最关注的类型。这种电池的特点为能量密度普遍很高,使用寿命普遍很长,但是制造成本也是高得离谱。在电动汽车普及之前,电瓶汽车以及燃油动力汽车装备的化学电源为「铅酸电瓶」,这种电池与主流锂电池有什么区别呢?
01
铅酸电瓶优缺点
优点:制造成本低!铅酸的极板采用的材料是「铅与二氧化铅」,电解液为稀硫酸水溶液,壳体是普通的工程塑料。制造电瓶的原材料没有一项会很贵,所以成品电瓶的价格也很低。比如普通的启动电瓶只需要几百元一块,电瓶车使用的驱动型电瓶一组接近1kwh(度)也只是几百元。
缺点:铅酸电瓶的使用寿命非常短,因为在充放电的过程中都有可能造成极板硫化,活性物质也会衰减,同时电解液还会蒸发。所以正常的电瓶只能完整充放电350次左右即会报废,而报废后的电瓶会产生严重的重金属污染(铅污染);然而这种电瓶本身不具备梯次利用和二次制造的价值,同时销售与终端设备又难以管理,于是铅污染确实达到了相对严重的程度。
02
锂电池优缺点
钛酸锂太贵镍钴锰偏贵镍钴铝安全性差磷酸铁锂最平均上述四类锂电池是目前动力电池,以及智能设备储能电池的主流类型。钛酸锂因原材料成本太高已经被淘汰,镍钴铝全球只有一家美系造车新势力车企使用,水平之低也是有目共睹的。那么剩下的两种有没有可能取代铅酸电瓶呢?
NCM(镍钴锰)概率不高,因为钴元素的价格难以稳定,其主要出口国为非洲战乱频仍的刚果。所以这种电瓶一度电就要达到1.5k左右,普通的启动电瓶也得有0.6kwh左右(12V-65Ah标准),那么更换电池就会让价格倍数级提升了。而且NCM的能量密度是铅酸电瓶的4~5倍,在高温的发动机舱内难以保证足够的安全,这也是NCM不能替代铅酸电瓶的原因。
LFP(磷酸铁锂)电池可以实现,只是还需要较长的时间。这种电池的制造成本越来越低了,因其核心元素没有重金属(贵金属);非常优秀的LFP也只需要四五百元1kwh,普通一些适合作为启动电池使用的LFP其实两三百元就能买到一度(供应商价格标准)。所以这种能量密度仍然有铅酸电瓶3~4倍,而且非常安全的电池是有希望换代铅酸的。
重点:LFP电池的稳定性非常之高,其极板材料的特殊性决定了短路、过充或高温环境不会释放过量氧气,在实验室观摩的结果为强制短路也没有高温。LFP的安全性远超NCM,使用寿命又能达到数千次完整重放SOC在80%左右;如果用这种电池作为启动电瓶,可以说燃油车终身都不用考虑换电瓶了。然而优秀的LFP目前供给电动汽车都不够,所以升级还需要时间。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
责编:天和MCN
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