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电动车电池技术哪家最强?

2024年3月4日
  • 编辑:Ana Hu
  • 中国出海半导体网

 

电池是电动车的核心组成部分,其使用寿命和续航里程直接关系到车辆的性能和使用成本。

目前市场上主要采用的电池类型有铅酸电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池和钠电池。那么,这四种电池哪种才是更好的电动车电池技术呢?近日,“境心说车”发文阐述了自己的观点,四种电池,各有优缺点:铅酸电池因价格低廉和安全性高而受到广泛应用,但其体积大、重量重、能量密度低和寿命短等缺点也显而易见。磷酸铁锂电池因成本低、寿命长等特点备受关注,但制造难度大、存在安全性问题。三元锂电池则因其高能量密度和循环寿命长而广泛应用于高端电动车,但制造成本高,且存在耐高温性差的问题。最近引起关注的钠电池以其超长使用寿命、低制造成本和耐低温等优势,被认为是未来电池技术的潜力之一。并且他还根据自己的认知,给出了自己心中的排名。

但是也有网友并不认同他的观点,中国出海半导体网认为,安全性、稳定性、能量密度、成本、技术前景等都是制约电池技术发展的主要因素,然而市场才是检验品质的利器,每个人心中都有自己的答案,欢迎留言交流。

下面我们看一下“境心说车”的原文,您觉得他说的有道理吗?

电池是电动车的核心部件,它为电动车的前行提供动力来源。电池的使用寿命和续航里程决定了电池电动车的使用便捷性和用车成本。电动车使用的电池有铅酸电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池和钠电池。这4种电池哪种电池更好呢,买电动车又该选择哪种电池?在接下来的文章中会进行详细介绍。

铅酸电池:铅酸电池是一种电极主要由铅和氧化物制成,电解液是由硫酸溶液的蓄电池。通常由6个单格组成,每个单格的标称电压是2伏,能放电到1.5伏、能充电到2.4伏,6个单格串联组成12伏的铅酸蓄电池。单块电池经过串联以后组成36伏、48伏、60伏、72伏、84伏的电动车电池组。

优点:价格便宜、可以以旧换新、技术成熟、质量稳定、过充过放不会起火爆燃,安全性高。

缺点:体积大、分量重、能量密度低、使用寿命短;可循环充放电350次左右,寿命一年半到两年;受低温影响冬季电瓶容量减少,仅为夏季的60%左右,冬季充电时间变短续航里程减少。另外,铅酸电池的回收和提炼会产生污染物和有毒有害气体,会对人类健康和自然环境造成影响。

磷酸铁锂电池:是一种使用磷酸铁锂作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2伏,充足电后的截止电压为3.6~3.65伏。

优点:磷酸铁锂电池是一种制造成本低、循环使用寿命长,自放电率低、能量密度高、无记忆效应等优点。记忆效应是指电池深度放电和过充不会对电池的容量和性能产生影响。

缺点:制造磷酸铁锂电池正极有一个还原反应,这个反应有一个度很难把控,还原多了也不行,还原少了也不行,导致磷酸铁锂电池一次性成本率差合格率低。磷酸铁锂电池在还原的时候要把三价铁还原成二价铁,如果还原过头了会有铁单质生成,这是个大忌会造成电池内部局部短路,造成电池发热量大,轻则电池鼓包变形,重则起火爆燃,这是许多使用磷酸铁锂电池的电动车无缘无故起火爆燃的主要原因。

三元锂电池:三元锂电池的全称是三元聚合物锂电池,是指正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池。

优点:体积小、重量轻、能量密度高、循环使用寿命长、可快充等优势;另外三元锂电池的氧化还原反应非常彻底,产品一次性合格率高,使用安全性高于磷酸铁锂电池。

缺点:三元锂电池的缺点是热稳定性非常差,在250~300摄氏度的高温环境下会分解。三元锂电池的化学反应非常剧烈,如果释放了氧分子电解液有可能燃烧,这样会发生电池爆燃。另外三元锂电池的制造成本非常高,只有在高端电动自行车和电动汽车上才会使用;报废的三元锂电池回收提炼会对环境造成一定的污染。

钠电池:钠离子电池是一种主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,与锂离子电池工作原理相似的新型电池,是2022年化学领域十大新兴技术之一。

优点:相较于铅酸电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池,钠电池的循环使用寿命最长,其3000次以上的循环充放电次数,电池使用寿命可达10年以上;同时还具有制造成本低,电池耐低温性能良好、自放电率低、可快充等优点。

缺点:容量密度低于锂离子电池,钠电池现在还没有完全普及,其宣传的性能还没有得到市场的进一步认定。另外钠离子电池的电压较低,不适合高压应用。

铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池和钠电池哪个更好?根据现有的资料进行仔细分析,以上4种电池排名如下:

1.钠电池:钠电池是一种新型的电池技术,制造原材料分布广泛,随着钠电池的逐步普及,在未来其制造成本和铅酸蓄电池相差不大。但是其超过3000次的循环充放电次数是其他三种电池无法比拟的,理论上其电池使用寿命超过10年,即使电动车坏了,电池依然还可以用,降低了更换电池的成本。

图1:钠离子电池的特性环

图1:钠离子电池的特性环

钠电池稳定性和安全性高,过充过放不会对电池容量产生影响,这得益于钠离子的热稳定性好,不容易受热偏移的影响。此外,钠离子的耐低温性和耐高温性能好,可在零下40度到80℃的温度范围内稳定工作,零下10度的环境中电池容量不变,在极端零下20度的低温情况下,电池容量依然保持90%。

钠电池电动车的适应人群:钠电池的耐低温性能使其在寒冷冬季依然保持出色的续航能力,适合在北方冬季寒冷的地区使用,如果你追求一辆性价比高,电池使用寿命长的电动车,那么可以购买钠电池电动车。

如果你跑外卖钠电池的快充技术也为你节约充电时间,15分钟就可充满80%的容量。现在市面上在售的钠电池电动车型号有:雅迪极钠s9、台铃的超能S钠+系列、另外新日也发布了飞驰DK系列钠电池电动车。

2.铅酸电池:为什么把铅酸蓄电池排在第二位呢?因为市面上80%的电动车使用的都是铅酸蓄电池,它的优点就是安全性高。铅酸蓄电池经历100多年的发展,具有技术成熟使用制作的材料性能稳定,过充过放不会起火。这也为什么是把它排在第二的主要原因。

铅酸电池电动车的适应人群:如果你追求性价比,追求电池的安全性,那么铅酸电池的电动车更适合你。使用铅酸蓄电池你完全不用担心它会爆燃起火,安全性特别高。缺点是电池使用寿命约两年左右,需要频繁更换电池。

3.三元锂电池:三元锂电池排第三的原因是因为电池售价过高,电池耐高温只有250~300度,存在一定的安全隐患。但是它的能量密度大、重量轻、可快充的优点,使其在高端电动自行车和高端电动汽车上得到广泛使用。

三元锂电池电动车的适应人群:如果你追求速度、追求电动车的续航、追求较高的工作效率,那么三元锂电池的电动车可能更适合你。比如送外卖的小哥,三元锂电池的快充时间,能为他们节约充电时间,电池的高容量又为他们提供了充足的续航。

4.磷酸铁锂电池:磷酸铁锂排在最后的原因是因为,电池化学反应还原的度很难把控,还原低了导致电池一次性差,还原高了电池内部会有铁单质生成,存在短路的安全隐患。

磷酸铁锂电池的适应人群:如果你追求性价比,又想电池有较长的循环使用寿命,对电池的耐高温有一定的要求,那么磷酸铁锂电池可能更适合你。

总结:

电动车使用的电池主要有以上4种:钠电池使用寿命长、耐低温性能好可快充;铅酸电池价格便宜、安全性高、可循环利用;三元锂电池能量密度最高、重量轻、体积小;磷酸铁锂电池循环使用寿命较长、电池耐高温性能好。购买电动车选择电池可根据自己的使需求和购车预算,选择适合自己的电动车电池。为了提高电池的使用安全性,在充电的时候做到,不过充不过放,遵循电池使用说明书进行安全操作。

 

原文链接:铅酸电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池、钠电池哪个好,一文讲清楚