为啥特斯拉用三元锂电池 而比亚迪用"铁电池"
【能源人都在看,点击右上角加“关注”】
新能源汽车取代传统燃油车的大幕刚刚拉开,竞争已经非常激烈。面对这个空白的领域,大家都是摸着石头过河,谁也不知道自己走的路是否一定对,都在不停试错。大家都知道,对于纯电动汽车来说,最重要的三大件是电池、电控和电机。谁能在这三个技术上领先,那就有很大几率成为行业领导者。
但这三个系统,没有一个是好搞的,都是无数科研人员不分白天黑夜用实验和数据做出来的。不过在我看来,这三者最难的,还是电池系统。
首先,电机发展的时间很早,大概比燃油机还早了四十年。在100多年的发展中,电机技术早就成熟,同等质量的电机和燃油机对比,无论在工作效率/寿命上,还是能耗/稳定性上,电动机都完胜发电机,而且价格更便宜,维护保养成本也更低。
但电动车有个致命缺点——电池。比如同样跑1000公里,油耗低的汽车只需要60-70升油,重量不过50多公斤,中间加油也不过5分钟;而电动车目前的续航基本都在300-500公里,500以上都是凤毛麟角。这就需要背着600公斤的电池包来回跑,并且要充电3次,每次都至少3小时。这无疑直接阻碍了电动车的发展。
那么目前电池系统的现状是怎样的?
首先目前的电池主要分为四大类:氢燃料电池、锌空气电池、飞轮电池、锂电池。
氢燃料电池各国都在做,不过目前还没有应用价值。它造价最高,而且材料难得,价格高到能直接把一辆车售价翻三倍。另外氢燃料电池的“干粮”的氢气,氢气这种东西储存难、运输难,还容易爆炸。所以目前仍在努力。
飞轮电池各位可能不太清楚,它由内部高速旋转的电机、储能电池组成。保时捷918上就有用一台飞轮电池系统,它最拿手的是能量回收,提升加速性与动力性;优点是其中没有化学成分,纯物理结构的它不用担心爆炸。但是造价实在太高,只有918这种顶级超跑才能用的,所以目前也不考虑。
锌空气电池在汽车电池界更没法混。它的续航里程和锂电池相当,价格低到没朋友。但无奈的是它能提供的瞬时能量太少,导致搭载它的电动车在爬坡和加速时,完全跟不上节奏,就像是挂了一档的汽车,干吼不走。
所以目前来看,扛把子的还是锂电池阵营。其中分为三元锂电池和磷酸铁锂电池(铁电池)。特斯拉用的三元锂电池,因为这款电池的密度高,质量轻,而且续航能力不差。它最大的缺点就是安全性和稳定性略差,还非常规,更重要的是它容易发生失火、爆炸的情况。如果遇到极端碰撞情况,爆炸时只能祈祷上帝了。其中特斯拉Model S就是搭载松下最新的锂电池,它用软件解决充电放电中的安全问题,这就是特斯拉最大的优势。但即使如此,它的安全性也是最低的。结果大家都看到了~
以比亚迪为代表的车企用的是铁电池,它的优势是价格、功率密度、性能等各方面均衡,而且造价便宜。但就是太重,而且极端情况下(冬天),电量会掉的很快,但目前仍然是主流电池。
总体来说,氢燃料电池和锌空气电池发展不成熟,还需要建立一整套完整的产业链才能商业化;飞轮电池造价太高,只有超跑能用得起;锂电池未来很长一段时间都是主流,其中三元锂电池性能强密度高,但是造价高且安全性弱;铁电池各方面均衡,安全性好,是目前最被看好的电池。
所以很多人说特斯拉用松下的三元锂电池就是有良心的象征,比亚迪用铁电池就是偷空减料,这是不对的。电池还有很长一段的路要走,谁好谁坏还没有定论。
免责声明:以上内容转载自北京国际能源专家俱乐部,所发内容不代表本平台立场。
全国能源信息平台联系电话:010-65367817,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社
比亚迪已经全面铁锂化?三元锂和磷酸铁锂,到底谁更好
目前来看,比亚迪已经基本完成了铁锂化,三元锂的占比仅有0.02%,而特斯拉的铁锂占比也高达85%以上,铁锂也将是特斯拉未来的大势所趋,像这次Model 3 改款也会采用宁德时代的磷酸铁锂电池。有意思的是,理想、大众、极氪、宝马却选择了三元锂,甚至是100%!那么,磷酸铁锂和三元锂到底有什么区别呢?
我们先来聊聊,这两种电池是如何区分的?磷酸铁锂电池,指的是正极材料以磷酸亚铁锂为材料的电池,它拥有不错的热稳定性、安全性,并且生产成本也相对低一些,所以很多新能源车企会选择采用磷酸铁锂电池。
但是,磷酸铁锂的能量密度太受限制,基本在90-120Wh/kg之间,远不如三元锂的200Wh/kg,这意味着续航会比较差。
三元锂的正极材料一般是锰酸镍钴锂或铝酸镍钴锂,优点自然就是能量密度更高,续航更持久,而且它充放电性能也更强,电池一致性更好,在低温环境中的保电性更强。
但是相对的,它热稳定性比较差,正极材料分解温度是200℃左右,而磷酸铁锂可以做到700℃,所以遇到高温环境,三元锂更容易起火。
此外,三元锂的循环寿命也不如磷酸铁锂,一般只有1000次,磷酸铁锂则是2000次以上,而且三元锂电池成本更高,如果采用磷酸铁锂的话,则可以降低车辆售价。
这两种电池,谁卖得更好?从比亚迪、特斯拉的电池占比来看,国内市场自然是磷酸铁锂卖得更好。根据数据显示,2022年三元锂销量为193.5GWh,同比增长143.2%,磷酸铁锂销量为271GWh,同比增长155.7%。
而今年1-4月的数据统计也是一样,三元锂装车量为28.9GWh,磷酸铁锂装车量为62GWh,磷酸铁锂的增长速度,可比前者快多了。
其实这也很正常。如今新能源汽车打得不可开交,大家都在想着怎么降低成本,磷酸铁锂自然成为了不二之选,其次就是磷酸铁锂一直在发展,之前被吐槽的密度差,现在也有比亚迪刀片电池、CTP封装技术的加持,已经不是什么致命缺陷了,对于消费者来说性价比更高。
不同的车型,在用什么电池?当然,磷酸铁锂并不是在所有价位都很流行,更多出现在低配版本里,像最近爆料频频的Model 3 改款,作为特斯拉的基础款,用磷酸铁锂拉低成本也是正常操作,还有小鹏G3i、P5,用的也是磷酸铁锂,高配版本依然还在用三元锂,目的就是追求更强的性能和更持久的续航。
那么,你觉得磷酸铁锂更好,还是三元锂更好呢?