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在動力鋰電池領域,比亞迪為什么堅持“兩條腿”走路?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年08月17日  

所謂“雙腿走路”,其實就是同時開發“三元鋰離子電池”和“磷酸鐵鋰離子電池”,眾所周知,比亞迪在國內新能源車型中處于“領先”地位,在磷酸鐵鋰離子電池范疇實力雄厚,但比亞迪也從未放棄過對三元鋰離子電池的研發,這是因為磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池之間的優劣互補,采用雙管齊下的“雙腿”走路方式,循序漸進,全面發展,為消費者供應安全穩定、持久的產品,滿足將來新能源車型的用電需求。


今朝,市場上有六種類型的鋰離子電池材料,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重要有磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三種,其中,比亞迪重要采用磷酸鐵鋰離子電池,鎳鈷錳酸鋰離子電池和鎳鈷鋁酸鋰離子電池為三元鋰離子電池。相對來說,幾種電池各有所長也有一些不可克服的缺點。其中,掂量新能源動力鋰電池性能的重要指標有6項,即體積能量密度、循環壽命、充放電效率、耐高溫、耐低溫柔安全性。


磷酸鐵鋰離子電池在穩定性、充電次數、充放電效率、安全性等方面具有天然優點。


從電極材料來看,磷酸鐵鋰離子電池自然耐高溫,熱穩定性可達500℃,其本身結構非常穩定,并且在使用過程中體積變化很小,熱穩定性更好,在應對過充過放時,磷酸鐵鋰過充至100%不會引發火災爆炸,可輕松通過“穿刺實驗”,而三元鋰離子電池相對較“脆弱”,耐高溫能力較差,充放電效率相對較低。


就循環次數而言,磷酸鐵鋰離子電池的完全循環壽命可達3000次以上,而三元鋰離子電池的循環壽命一般僅為2000次左右,按一次充電行駛400公里計算,磷酸鐵鋰離子電池理論上可行駛約120萬公里,相對來說,三元鋰離子電池理論上可行駛80萬公里。


三元鋰離子電池的能量密度,低溫性能優越


三元鋰離子電池目前的體積能量密度可達240WH/KG,而磷酸鐵鋰離子電池的體積能量密度可達140WH/KG,高的體積能量密度能在一定體積內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,三元鋰離子電池在零下30℃時衰減約15%,而磷酸鐵鋰離子電池在零下20℃時衰減約30%,三元鋰離子電池在低溫環境中具有分明的優點。


最新的比亞迪葉片電池,在能量密度上大幅提升


為提高磷酸鐵鋰離子電池的能量密度,比亞迪創新地采用了“平芯”技術,去掉了模塊,并筆直封裝了電池組,使得磷酸鐵鋰離子電池的能量密度有了較大沖破,目前,與811三元鋰離子電池的能量密度相似,單次續航里程達到600公里。


但客觀地說,磷酸鐵鋰離子電池的能量密度并不比三元鋰離子電池的能量密度高,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,比亞迪一方面從結構上優化磷酸鐵鋰離子電池,使其能量密度進一步提高,另一方面持續加大對三元鋰離子電池的投入,優點互補,優點互補,將三元鋰和磷酸鐵鋰的優勢結合起來,為消費者供應最安全、最高效的產品。


通過對碳酸鐵鋰離子電池可塑性和容量提升空間的分解,我們可以看出比亞迪全新研發的磷酸鐵鋰離子電池單位體積內的能量密度比三元鋰離子電池更高,這將筆直影響汽車的續航能力和市場競爭力。能源密度新增50%意味著比亞迪電動汽車電池容量將再新增50%,電池容量新增后車輛續航能力至少新增30-50%,這種實打實的續航能力提升,投放市場肯定會大幅加強產品競爭力,畢竟,關于電動汽車而言,更高的續航能力可以很好地彌補現階段全國各城市充電設施的不足,也能讓消費者將目光真正轉向新能源汽車,畢竟,更高的續航能力,就等于是給消費者吃了一顆定心丸。


通過對磷酸鐵鋰離子電池安全性的分解,我們可以看到,電動汽車更容易發生火災,其重要原由是由于電池著火,決定電池著火危險系數的一個緊要因素是“熱失控溫度”,而磷酸鐵鋰離子電池的熱失控溫度在500度以上,包括三元鋰離子電池在內的其他電池一般都在200-300度以下,較低的失控溫度無疑新增了電池在高速行駛和高速沖撞時著火的可能性。此外就使用壽命而言,磷酸鐵鋰離子電池充電和放電循環次數約3500次后容量才開始衰減,三元鋰離子電池經過2000次充電和放電循環后容量開始下降,而比亞迪新一代磷酸鐵鋰離子電池的壽命已達8年120萬公里。


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