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新能源汽车电池,谁是最靓的仔

乐鱼体育APP下载 动态 2021-09-05 11:58

话说,当今社会,储能电池的种类可谓是五花八门,就拿风光储输示范工程来说吧,电池就有5种之多,磷酸铁锂电池、全钒液流电池、胶体铅酸电池、钛酸锂电池、超级电容那是皆有应用啊。那储能电池和新能源汽车电池有什么区别呢?什么样的电池才是新能源汽车中最亮的仔呢?且听我一一道来。

从最常见的情况来看啊,那就是应用场景的不同,因而电池的性能要求有所不同。电动汽车电池作为动力电池更侧重于充放电功率等方面,要求充电速率快、输出功率高、耐震动,尤其强调较高的安全性和高能量密度以达到持久续航能力,还有重量体积方面的轻量要求。从电池材料方面就要考量电池正负极材料储锂性能以及电解液和隔膜相关性能。而储能设备一般规模较大、固定装置无需移动,一般对重量和体积没有太高要求。储能电池的制备强调电池容量,尤其要求运行稳定性和使用寿命,多考虑电池模块一致性,电池材料方面就要关注膨胀率和能量密度、电极材料性能均匀性等方面,以追求整体储能设备的长寿命和低成本。

那什么样的电池才是新能源汽车中最靓的仔呢?毫无疑问,当然是高能量密度和安全性好的锂电池啊。

新能源汽车动力电池经过多年发展,到现在逐渐形成了以三元锂电池和磷酸铁锂电池为主导,并且“两分天下”的格局。根据有关数据显示,在2020年国内动力电池产量当中,三元锂电池占比达到了58.1%、磷酸铁锂电池占比达到了41.4%。

那么,什么是三元锂电池和磷酸铁锂电池?它们的区别在哪里?

三元锂电池,是指用三种不同材料作为正极的电池,这三种材料往往是镍(N)钴(C)锰(M)或者是镍(N)钴(C)铝(Al)。其中 ,镍的主要作用是提升电池能量密度,是提升续航里程的主要突破口,另外两种材料起到的作用则是提高电池的安全性和稳定性。

磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池。两者的充放电原理其实是相似的:在充放电过程中,锂离子在正负极之间自由脱出和嵌入,同时释放出电子为外界提供能量。然而由于材料以及结构上的差异,两种电池在性能上存在差异。

磷酸铁锂电池单体,能量密度为120Wh/kg,磷酸铁锂电池组为80Wh/kg;三元锂电池单体,能量密度为180Wh/kg,成组后能量密度为110Wh/kg。从数据上来看,在能量密度方面,三元锂电池优于磷酸铁锂电池。

三元锂电池液态电解质易燃易爆,在长期使用过程中容易触发热失控,在充放电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜,引起电池短路,造成安全隐患。而磷酸铁锂电池包在实际使用中具有耐高温、安全稳定性强、循环性能更好的优势。

由于磷酸铁锂电池不含有贵重金属材料,原材料成本就可以被压缩的非常低廉。而三元锂电池是以镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池,成本会比磷酸铁锂电池贵很多。此外,在同等循环次数下,磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池多不少。

三元锂电池和磷酸铁锂电池各有优缺点,那新能源汽车的未来怎么发展呢?“刀片电池”与“弹匣电池”应运而生。

2020年3月29日,比亚迪发布了”刀片电池“。“刀片电池”具有高安全、长续航和长寿命的特点。为了解决能量密度不及三元锂电池的问题,”刀片电池“率先采用了全新的结构设计。单体电池通过阵列的方式排布在一起,就像“刀片”一样插入到电池包里面,电芯密排成组的方式大幅削减了电池包体内部的电气连接件,将宝贵的空间留给电芯,电池系统的体积利用率相比三元电池提升了50%,在磷酸铁锂电池能量密度处于劣势的情形下,使整车在搭载“刀片电池”后具备了同等三元锂电池的续航能力。

2021年3月10日,广汽埃安正式发布了基于三元锂电池打造的安全电池技术 “弹匣电池”,实现了三元锂电池在安全方面的重大技术突破,即电池整包针刺不起火。超强隔热的电池安全舱。通过网状纳米孔隔热材料和耐高温上壳体,弹匣电池构筑了超强隔热的安全舱,最终实现三元锂电芯热失控不蔓延至相邻电芯。同时,电池包上壳体能耐温1400℃以上,从而有效保护电池整包。极速降温的速冷系统。通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准的导热路径的设计,弹匣电池实现了散热面积提升40%,散热效率提升30%,有效防止热蔓延。

比亚迪的“刀片电池”从一定程度上解决了磷酸铁锂电池能量密度低的问题,广汽埃安“弹匣电池”也解决了三元锂电池热稳定性的问题。在“碳达峰、碳中和”的大背景下,新能源汽车作为长期持续成长的行业逐渐成熟,未来电池是谁的天下,让我们拭目以待。

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