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中西电动汽车代表 磷酸铁锂与镍钴铝电池之局

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发布日期:2013-11-29  来源:battery.com.cn编辑部   我要评论(0)
核心提示:在电机、控制技术有据可循、日趋成熟之时,电动车最难破解的困局以及最大的比拼都来自于电池技术。电动车的未来,代表着寂静、忍耐。但浪尖上的中西方代表:比亚迪与特斯拉,却有话要说。

据Battery.com.cn消息,在电机、控制技术有据可循、日趋成熟之时,电动车最难破解的困局以及最大的比拼都来自于电池技术。电动车的未来,代表着寂静、忍耐。但浪尖上的中西方代表:比亚迪与特斯拉,却有话要说。

特斯拉电池单体及电池包、车辆结构

特斯拉在早期Roadster电动跑车上,采用了体积甚小的18650钴酸锂电池,这种电池通常被用在手机、笔记本电脑等小型电器上。它最大的特点是拥有非常高的能量密度,几乎达到170瓦时/千克。但是其热稳定性同时饱受诟病,在180度左右就会出现分解现象并产生氧气。

后来,特斯拉为了折中能量密度、功率密度以及安全性,在ModelS车型上使用了改性三元电池镍钴铝电池,使其电池总数达到了8000多节,比Roadster多出1000多节,但是成本却下降了三成。尽管如此,十分有限的循环次数依然成为桎梏此类电池在电动车上应用的难题,以每两天一次的充电频率计算,大概在三到四年之后,电池就将寿终正寝。

特斯拉对此的解决方法是,提供“无过失”电池保修政策,即只要不是人为损坏、碰撞事故造成的电池损毁,都可以得到八年免费质保。且当电池寿命到期后,特斯拉将承担电池的回收与换新。这样的政策会随着入门级车型的推出、销量的增加为特斯拉带来非常大的压力。这或许也是其准备筹建世界上最大的电池厂的原因之一。

相比之下,比亚迪所采用的磷酸锂铁电池是目前应用更为广泛的电池。它的优势在于热稳定性很高,在600度时结构依然比较稳定,同时因为三价铁离子并不活泼,很难再发生化学变化,这令其寿命相对较长,理论上能够大于整车寿命,长期使用的成本较低。同时,磷酸锂铁电池的功率密度比较好,可以大倍率放电,有良好的加速性能。

但是,相对于三元锂电池,磷酸锂铁电池的能量密度并没有优势,大约在100~110瓦时/千克,这导致在重量相同的条件下,其续航里程较短,想要取得更高的续航里程,就难免需要增加电池重量,提高成本。

综合性能来看,并非所有企业都有特斯拉的软件能力、电池管理能力,所以磷酸锂铁电池还是被更多看好、更为务实的电池种类。这或许也是通用准备采用磷酸锂铁电池的原因之一。

因为电池所具备的特点,特斯拉在其电池排布、热管理系统、电池管理系统上进行了非常深入的设计,以保证每个电池单元都在监管之下,其状态数据能够被随时反馈、处理。对于单个体积很小的电池单元,特斯拉将其独立封闭在钢制隔间里,同时液冷系统可以具体到为每一个电池单元进行冷却,降低彼此的温差,也相对降低了电池自燃的风险。

而特斯拉曝出事故,原因大体来自于电池包穿刺之后造成的动力线局部短路。目前特斯拉还不能解决电池包被冲击力极端破坏下产生燃烧爆炸的情况,只是高强度的保护为车主逃生争取到了更多时间。

事实上,这几乎是电动车潜在的共通隐患,对于电池管理系统的功用提出了非常高的要求。除了日常对于电池温度、工作状态的监管,还需要在温度迅速改变、或发生极端碰撞时立刻切断高压线路。而热管理系统、电池管理系统的升级也会缩短电池充电时间,带来更高的充电效率。

除此之外,低温环境下如何保障电池充电及使用效率,是从事电动车研发、生产的企业需要解决的问题。

另外需要一提的是,特斯拉一直推广的是纯电动车产品,而其走高端路线、由高到低的产品思路,也从侧面反映了市场对于电动车的包容性还远远不够。

比亚迪未来打算推广的“双擎双模”汽车,实际上也是为了在电动市场真正打开之前,能够推广插电式混动汽车作为过渡产品。相对于传统汽油车,混动汽车更加省油,并且减小了电池用量,考虑到新能源车的政策补贴,购车成本也得到了下探,这是符合比亚迪平民化路线的产品思路。

 
 
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