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電池技術是中西電動汽車最難破解的困局

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年08月09日  

在電機、控制技術有據(jù)可循、日趨成熟之時,電動車最難破解的困局以及最大的比拼都來自于電池技術。電動車的未來,代表著寂靜、忍耐。但浪尖上的中西方代表:比亞迪與特斯拉,卻有話要說

特斯拉在早期Roadster電動跑車上,采用了體積甚小的18650鈷酸鋰電池,這種電池通常被用在手機、筆記本電腦等小型電器上。它最大的特點是擁有非常高的能量密度,幾乎達到170瓦時/千克。但是其熱穩(wěn)定性同時飽受詬病,在180度左右就會出現(xiàn)分解現(xiàn)象并產(chǎn)生氧氣。

后來,特斯拉為了折中能量密度、功率密度以及安全性,在ModelS車型上使用了改性三元電池鎳鈷鋁電池,使其電池總數(shù)達到了8000多節(jié),比Roadster多出1000多節(jié),但是成本卻下降了三成。盡管如此,十分有限的循環(huán)次數(shù)依然成為桎梏此類電池在電動車上應用的難題,以每兩天一次的充電頻率計算,大概在三到四年之后,電池就將壽終正寢。

特斯拉對此的解決方法是,提供“無過失”電池保修政策,即只要不是人為損壞、碰撞事故造成的電池損毀,都可以得到八年免費質(zhì)保。且當電池壽命到期后,特斯拉將承擔電池的回收與換新。這樣的政策會隨著入門級車型的推出、銷量的增加為特斯拉帶來非常大的壓力。這或許也是其準備籌建世界上最大的電池廠的原因之一。

相比之下,比亞迪所采用的磷酸鋰鐵電池是目前應用更為廣泛的電池。它的優(yōu)勢在于熱穩(wěn)定性很高,在600度時結(jié)構依然比較穩(wěn)定,同時因為三價鐵離子并不活潑,很難再發(fā)生化學變化,這令其壽命相對較長,理論上能夠大于整車壽命,長期使用的成本較低。同時,磷酸鋰鐵電池的功率密度比較好,可以大倍率放電,有良好的加速性能。

但是,相對于三元鋰電池,磷酸鋰鐵電池的能量密度并沒有優(yōu)勢,大約在100~110瓦時/千克,這導致在重量相同的條件下,其續(xù)航里程較短,想要取得更高的續(xù)航里程,就難免需要增加電池重量,提高成本。

綜合性能來看,并非所有企業(yè)都有特斯拉的軟件能力、電池管理能力,所以磷酸鋰鐵電池還是被更多看好、更為務實的電池種類。這或許也是通用準備采用磷酸鋰鐵電池的原因之一。

因為電池所具備的特點,特斯拉在其電池排布、熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)上進行了非常深入的設計,以保證每個電池單元都在監(jiān)管之下,其狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠被隨時反饋、處理。對于單個體積很小的電池單元,特斯拉將其獨立封閉在鋼制隔間里,同時液冷系統(tǒng)可以具體到為每一個電池單元進行冷卻,降低彼此的溫差,也相對降低了電池自燃的風險。

而特斯拉曝出事故,原因大體來自于電池包穿刺之后造成的動力線局部短路。目前特斯拉還不能解決電池包被沖擊力極端破壞下產(chǎn)生燃燒爆炸的情況,只是高強度的保護為車主逃生爭取到了更多時間。

事實上,這幾乎是電動車潛在的共通隱患,對于電池管理系統(tǒng)的功用提出了非常高的要求。除了日常對于電池溫度、工作狀態(tài)的監(jiān)管,還需要在溫度迅速改變、或發(fā)生極端碰撞時立刻切斷高壓線路。而熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)的升級也會縮短電池充電時間,帶來更高的充電效率。

除此之外,低溫環(huán)境下如何保障電池充電及使用效率,是從事電動車研發(fā)、生產(chǎn)的企業(yè)需要解決的問題。

另外需要一提的是,特斯拉一直推廣的是純電動車產(chǎn)品,而其走高端路線、由高到低的產(chǎn)品思路,也從側(cè)面反映了市場對于電動車的包容性還遠遠不夠。

比亞迪未來打算推廣的“雙擎雙?!逼?,實際上也是為了在電動市場真正打開之前,能夠推廣插電式混動汽車作為過渡產(chǎn)品。相對于傳統(tǒng)汽油車,混動汽車更加省油,并且減小了電池用量,考慮到新能源車的政策補貼,購車成本也得到了下探,這是符合比亞迪平民化路線的產(chǎn)品思路。

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