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在動(dòng)力電池領(lǐng)域,比亞迪為什么堅(jiān)持“兩條腿”走路?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年08月07日  

所謂“雙腿走路”,其實(shí)就是同時(shí)開發(fā)“三元鋰電池”和“磷酸鐵鋰電池”,眾所周知,比亞迪在國內(nèi)新能源車型中處于“領(lǐng)先”地位,在磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域?qū)嵙π酆瘢葋喌弦矎奈捶艞夁^對三元鋰電池的研發(fā),這是因?yàn)榱姿徼F鋰電池和三元鋰電池之間的優(yōu)劣互補(bǔ),采用雙管齊下的“雙腿”走路方式,循序漸進(jìn),全面發(fā)展,為消費(fèi)者提供安全穩(wěn)定、持久的產(chǎn)品,滿足未來新能源車型的用電需求。


現(xiàn)在,市場上有六種類型的鋰電池材料,分別是鈦酸鋰,鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰,等等。目前在新能源汽車上廣泛使用的電池主要有磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三種,其中,比亞迪主要采用磷酸鐵鋰電池,鎳鈷錳酸鋰電池和鎳鈷鋁酸鋰電池為三元鋰電池。相對來說,幾種電池各有所長也有一些不可克服的缺點(diǎn)。其中,衡量新能源動(dòng)力電池性能的主要指標(biāo)有6項(xiàng),即體積能量密度、循環(huán)壽命、充放電效率、耐高溫、耐低溫和安全性。


磷酸鐵鋰電池在穩(wěn)定性、充電次數(shù)、充放電效率、安全性等方面具有天然優(yōu)勢。


從電極材料來看,磷酸鐵鋰電池自然耐高溫,熱穩(wěn)定性可達(dá)500℃,其本身結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,并且在使用過程中體積變化很小,熱穩(wěn)定性更好,在應(yīng)對過充過放時(shí),磷酸鐵鋰過充至100%不會(huì)引發(fā)火災(zāi)爆炸,可輕松通過“穿刺試驗(yàn)”,而三元鋰電池相對較“脆弱”,耐高溫能力較差,充放電效率相對較低。


就循環(huán)次數(shù)而言,磷酸鐵鋰電池的完全循環(huán)壽命可達(dá)3000次以上,而三元鋰電池的循環(huán)壽命一般僅為2000次左右,按一次充電行駛400公里計(jì)算,磷酸鐵鋰電池理論上可行駛約120萬公里,相對來說,三元鋰電池理論上可行駛80萬公里。


三元鋰電池的能量密度,低溫性能優(yōu)越


三元鋰電池目前的體積能量密度可達(dá)240WH/KG,而磷酸鐵鋰電池的體積能量密度可達(dá)140WH/KG,高的體積能量密度能在一定體積內(nèi)裝下更大容量的電池,從而支持更長的壽命。從耐冷性方面來看,三元鋰電池在零下30℃時(shí)衰減約15%,而磷酸鐵鋰電池在零下20℃時(shí)衰減約30%,三元鋰電池在低溫環(huán)境中具有明顯的優(yōu)勢。


最新的比亞迪葉片電池,在能量密度上大幅提升


為提高磷酸鐵鋰電池的能量密度,比亞迪創(chuàng)新地采用了“平芯”技術(shù),去掉了模塊,并直接封裝了電池包,使得磷酸鐵鋰電池的能量密度有了較大突破,目前,與811三元鋰電池的能量密度相近,單次續(xù)航里程達(dá)到600公里。


但客觀地說,磷酸鐵鋰電池的能量密度并不比三元鋰電池的能量密度高,目前“刀片電池”的能量密度已接近極限,因此,若要進(jìn)一步提高電池的能量密度,只能在“三元鋰”上做文章,因此,比亞迪一方面從結(jié)構(gòu)上優(yōu)化磷酸鐵鋰電池,使其能量密度進(jìn)一步提高,另一方面繼續(xù)加大對三元鋰電池的投入,優(yōu)勢互補(bǔ),優(yōu)勢互補(bǔ),將三元鋰和磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,為消費(fèi)者提供最安全、最高效的產(chǎn)品。


通過對碳酸鐵鋰電池可塑性和容量提升空間的分析,我們可以看出比亞迪全新研發(fā)的磷酸鐵鋰電池單位體積內(nèi)的能量密度比三元鋰電池更高,這將直接影響汽車的續(xù)航能力和市場競爭力。能源密度增加50%意味著比亞迪電動(dòng)車電池容量將再增加50%,電池容量增加后車輛續(xù)航能力至少增加30-50%,這種實(shí)打?qū)嵉睦m(xù)航能力提升,投放市場肯定會(huì)大幅增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力,畢竟,對于電動(dòng)車而言,更高的續(xù)航能力可以很好地彌補(bǔ)現(xiàn)階段全國各城市充電設(shè)施的不足,也能讓消費(fèi)者將目光真正轉(zhuǎn)向新能源汽車,畢竟,更高的續(xù)航能力,就等于是給消費(fèi)者吃了一顆定心丸。


通過對磷酸鐵鋰電池安全性的分析,我們可以看到,電動(dòng)車更容易發(fā)生火災(zāi),其主要原因是由于電池著火,決定電池著火危險(xiǎn)系數(shù)的一個(gè)重要因素是“熱失控溫度”,而磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度在500度以上,包括三元鋰電池在內(nèi)的其他電池一般都在200-300度以下,較低的失控溫度無疑增加了電池在高速行駛和高速?zèng)_撞時(shí)著火的可能性。此外就使用壽命而言,磷酸鐵鋰電池充電和放電循環(huán)次數(shù)約3500次后容量才開始衰減,三元鋰電池經(jīng)過2000次充電和放電循環(huán)后容量開始下降,而比亞迪新一代磷酸鐵鋰電池的壽命已達(dá)8年120萬公里。


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