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比亚迪811电池寿命

磷酸铁锂电池迎来突破,比亚迪会重新使用吗?

上半年烧了8辆811了,这个概率有点大,我能看到的新闻里面,几两蔚来,吉利等,一查供应商都是811的。有些时候问题要追根究底,别一烧了车就觉得电池不行

磷酸铁锂电池迎来突破,比亚迪会重新使用吗?

别811了,搞不好明年乘用车还要回归铁电池

5分钱一公里!比亚迪这台新车要逆天,11月5号即将上市

我开着这台全新秦EV连续跑了15个小时,按照比亚迪这次的续航挑战规则,跑到500公里时,我这台车的剩余电量还剩18%,折算续航达到610公里,夺得本次挑战赛的冠军。

这次续航挑战赛,统一驾驶比亚迪刚刚推出的全新秦EV,该车即将在11月5日上市。新车首试就采用续航挑战赛的方式是比较少见的,可见现在对于纯电动车来说,续航能力是最关键的性能,同时也说明比亚迪对这款车的续航相当有信心。

新车基于比亚迪e平台打造,采用100kW的交流永磁同步电机集成驱动模块,特点是集成度高,重量轻,配合比亚迪自主研发的IGBT 4.0功率模块,能量效率比较高。

动力电池为比亚迪的622三元锂电池,能量密度为160Wh/kg,电池总容量为53.1kWh。按官方数据,新车的NEDC工况续航里程为421km,百公里电耗为12.9kWh,在目前14万级别的纯电动车里面属于比较领先的。

官方NEDC工况续航为421公里,没想到我们跑出的续航超过了600公里,这比我预期的500公里出头还高出了不少。而且同批参赛的10台车里面,前三名成绩都非常接近,分别是610公里、602公里、595公里,均远超预期。

当然,这并不意味着我们车主日常用车也能跑出这个续航。610公里这个成绩是在用上了各种极致节电技巧的情况下得来的,比如不开空调,精确控制油门,而日常用车时车主一般不会这样开车。但我觉得超过500公里并不太难,这次参赛的10台车,即便用相对常规的驾驶方式,续航也都超过了500公里,何况这次比赛一半以上的道路并不平坦,一半的时间气温都比较低。

抛开驾驶方法的影响,决定续航的因素一是电量,二是电耗。

电量好理解,动力电池的容量越大,可用的电量越多,续航自然越长。全新秦EV用的是比亚迪自己的622三元锂电池,相比现在兴起的811三元锂电池,能量密度没什么优势。但比亚迪自己造电芯也自己造电池包,而且技术比很多对手积累得多,因此最终电池包的能量密度到达160Wh/kg这一不错的水平,整个电池包容量也达到了53.1kWh。

另外,关于动力电池的可用电量,电芯的一致性也很关键。动力电池一般由数百个电芯组成,如果某个电芯质量不行,就会大幅影响整个电池包的可用电量。而比亚迪作为国内最早涉足动力锂电池制造的企业,制造工艺得到了广泛验证,电芯一致性在行业里面属于领先。

再来看看电耗。在电量相同的情况下,电耗越低,续航就越长。以往说到比亚迪的三电技术,我和大部分人一样只知道它的电池比较可靠,至于省不省电并不了解,而这全新秦EV的续航挑战的确刷新了我的认知。从济南往潍坊这段200公里左右的高速上,我这台全新秦EV的百公里电耗基本维持在7.1-7.3kWh的水平,即便在夜间气温骤降至3℃(电池加热需要耗电),百公里电耗也不超过9kWh。

比亚迪能把电耗控制下来也是有原因的,电池、电控、电机,甚至电机功率模块IGBT也是自主研发制造的。所有核心技术都掌握的好处就是,各个系统能完美匹配,最大限度降低电耗。

再说一下这台全新秦EV的驾驶感受。以往这个价位的电动车都是基于燃油车改装而来,底盘悬挂都没有针对性的调教,导致的结果就是车身沉甸甸、悬挂软趴趴的感觉。而这台秦EV一上手就能感觉到工程师从整车配重到底盘悬挂、转向操控都做了系统的匹配。悬挂系统虽然还是前麦弗逊后多连杆的组合,但悬挂刚性跟车身重量匹配到位,开起来整体感很好,转向时支撑性足够,过颠簸时舒适性也很出色。加上电动车原本的低噪音,整体的行驶质感很不错。

加速时动力输出非常线性、轻快,减速时能量回收得也不突兀。转向方面,低速时的转向手感非常轻,属于非常好上手的一台城市代步车。当然,如果你追求运动感,这台车给不了你。100kw的动力输出并不算激进,转向的电子味比较浓,给不了什么路感。

值得一提的是,全新秦EV的人机工程做得很不错,座椅、方向盘、油门、刹车、挡杆这些设计得都挺合理,坐姿舒适、驾驶轻松。我连续开了15个小时都没有腰酸背痛,这已经能说明一切。

小结一下,全新秦EV的续航、电耗在同级电动车里面表现出色,加之不错的行驶质感和驾乘舒适性,不论家用还是跑网约车,都是个不错的选择。该车11月5号即将上市,目前公布了两个配置版本,预售价14万左右,有兴趣的朋友不妨关注一下有车以后的上市报道。另外,我们还会尽快拿车进行我们的PT8-120光电测试,看看它的续航跟对手相比到底是什么水平。

“811”都已经在路上了,为何比亚迪还不放弃磷酸铁锂电池?

传统燃油车有“三大件”——发动机、变速箱、底盘。而对于新能源车来说,“三电”(电池、电机、电控)技术的重要程度堪比“三大件”之于传统燃油车。而动力电池作为电动车的核心部件,其重要性同样不言而喻。

实际上,车用动力电池也分许多类别。最早,动力电池按照正极材料可分为钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰和镍钴铝等几大类。而从综合性能来看,磷酸铁锂和三元锂(包括镍钴锰和镍钴铝)最符合电动车的使用要求。

作为国内新能源领域最具代表性的车企,比亚迪掌握着完善的“三电”技术。在电池技术上,比亚迪前些年始终坚持磷酸铁锂路线,并且技术已经十分成熟。近两年由于补贴政策的变化,使得其不得不跟随市场趋势,相当于“半路出家”进行三元锂电池的研发,不过如今也做到了“后来居上”,其“811”电池研发已经取得一定的进展。

然而,近日比亚迪在其业绩交流会上表示,将于明年5-6月份推出全新一代铁锂电池。消息一出,立即引起外界广泛关注。在三元锂电池成为绝对主流的今天,比亚迪重拾磷酸铁锂寓意何为呢?难道是“技术倒退”的表现吗?

续航并非磷酸铁锂电池的“天赋”

实际上,相比三元锂电池,磷酸铁锂电池安全性更高、循环使用寿命更长、成本也更低,但能量密度的提升空间较小。而根据我国的新能源补贴政策,电池能量密度又是获得多少补贴的重要因素。另外,在电池能量密度受限的情况下,车辆的续航也就失去了竞争力。所以,比亚迪才宁愿“忍痛割爱”暂时把磷酸铁锂电池放在一边,以更高的制造成本去生产三元锂电池。

但如果能够解决磷酸铁锂电池能量密度低的短板,所有问题不就迎刃而解了吗?理论上是这样没错,但难度却相当大。

那么锂电池的能量密度由什么决定呢?通常来讲,锂电池有4个核心部分:正极、负极、电解质和膈膜。其中,正负极是发生化学反应的地方,可谓重中之重。

现有的锂离子电池负极材料多以石墨为主,石墨的理论容量为372mAh/g,磷酸铁锂电池和三元锂电池在负极材料上大体相同。但在正极材料上,磷酸铁锂的理论容量只有160mAh/g,而镍钴锰则高达200mAh/g。此外,生产工艺水平如压实密度、箔材厚度等,也会影响能量密度。但整体来看,正极材料的性能差异才是决定性因素。

然而,比亚迪则通过多年不懈的努力,即使在三元锂电池成为主流的今天也持续着磷酸铁锂电池的研发,最终成功突破技术壁垒。据悉,比亚迪新一代磷酸铁锂电池能量密度可达到180Wh/kg,相比此前提升大约9%,这一数据已经不弱于“811”三元锂电池。

提高能量密度不只为补贴

根据2019年最新的新能源补贴政策,在不考虑续航里程等因素的前提下,只要电池能量密度方只要达到160Wh/kg及以上,就可获得1倍补贴,而1倍补贴也是最高额度。照此来看,其实比亚迪此前就可以达到能量密度的最高标准,即获得全额补贴。那么研发全新一代磷酸铁锂电池的真正意义在哪呢?

电池能量密度,其实可以从两个维度来定义。一是单位重量内的能量密度,也就是工信部所采用的维度,直接关系到能获得多少补贴,也在一定程度上影响着车辆的续航。而另一个,是单位体积内的能量密度,这个维度不在工信部的评判标准内,但会直接影响到车辆的续航能力,而续航能力又决定了补贴额度和市场竞争力。

而磷酸铁锂电池所谓的能量密度低,主要是按照体积维度来说的。据悉,比亚迪全新一代磷酸铁锂电池的能量密度(体积维度)将提升50%。那么也就意味着,相同的车型,比亚迪未来可将车辆的电池容积提高50%,虽然可能也会带来重量增加的影响,但最终实际的续航表现一定是大幅提升的。

那么在攻克最大短板后,磷酸铁锂电池的优势就突显出来了,首先就是安全性。近年来电动车安全事故频发,绝大部分是由于电池起火造成的。为了提升续航里程,如今的车企大多采用镍成分比例较高的三元锂电池,“622”型号如今已经十分常见,甚至“811”也已经在量产车型中搭载,也就是说维持电池稳定性的钴锰成分只占到20%,在续航里程提高的同时,电池安全性却成了一大隐患。

相比之下,磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上,三元锂电池则低于300度,一些高镍三元锂电池热失控温度甚至低于200度,这会增加车辆高速行驶及快速充电过程中自燃的风险。

另外在使用寿命方面,磷酸铁锂电池充放电循环次数大约3500次后容量才开始衰减,而三元锂电池在进行2000次充放电循环后就会出现衰退,存在明显差距。据悉,比亚迪新一代磷酸铁锂电池的寿命达到8年120万公里。

最后就是成本。由于磷酸铁锂电池无需贵重金属材料,所以比较容易控制生产成本。而且,比亚迪新一代磷酸铁锂电池成本进一步降低30%,可在一定程度上缓解补贴退坡带来的压力。

但三元锂电池来看,无论是镍钴锰还是镍钴铝,都需要钴金属作为原材料,但其70%储量在非洲刚果金,价格十分昂贵。而高镍三元锂电池的诞生,一方面是由于激烈的市场竞争,另一方面也跟钴技术成本过高有关。

不过,即使突破了能量密度低这个技术瓶颈,磷酸铁锂电池也并非十全十美。例如在抗低温方面,三元锂电池低温使用下限值为零下30度,磷酸铁锂电池低温下限值只有零下20度。那么如果在寒冷的北方地区,磷酸铁锂电池的性能下降会更明显。但恰恰北京又是全国纯电动车的主力消费地区,就算比亚迪在南方不愁卖,未来其动力电池将对外供应,如果失去北方市场,那么其在与宁德时代等对手的竞争中将相对被动,也不利于其动力电池业务独立上市计划的推进。

不放弃三元锂,“811”在路上

那么在未来推出新一代磷酸铁锂电池后,比亚迪会彻底放弃三元锂电池吗?毕竟目前比亚迪也已经展开了“811”电池的研发工作,如果完全放弃三元锂电池岂不是前功尽弃了?

对此,比亚迪方面表示,会继续进行对“811”电池的研发工作,目前也在路试,但要“放慢节奏”。的确,作为国内新能源市场的领军者,比亚迪不仅在销量方面处于绝对领先地位,在电池安全方面多年来也是很少出问题。如果为了获得短期的市场竞争力而将不可靠的产品投放市场,对于比亚迪而言绝对不是明智的选择。更何况,全新的磷酸铁锂电池同样具有很强的竞争力。

按照计划,比亚迪将在2022年将旗下电池业务拆分并独立上市,这对于比亚迪来说意义重大。不过,目前其“811”三元锂电池何时落地尚无定论,其电池业务的拆分工作也还在进行中,对于其能否如期上市,目前来看还不太好说。

但新一代磷酸铁锂电池的推出,无疑让比亚迪的电池业务底气更足。有了它,比亚迪就无需仅仅“押宝”811,从而手中有了更多的底牌。虽然距离新一代磷酸铁锂电池推出还有大半年时间,但比亚迪无疑向外界释放了强有力的信号。而关于比亚迪在动力电池上的最新动作,汽车头条App也将持续关注。

起火让人“闻电色变”,811电池是灵丹妙药还是饮鸩止渴?

这是汽车头条来电新闻组第34篇稿件

两个月的时间,7起自燃事件被爆出,电动车的安全问题再次成为汽车行业的焦点,而自燃的始作俑者毫无疑问都是电池。

无论是特斯拉不回应、不召回、不道歉的“三不政策”,还是蔚来治标不治本的限制充电,都无法从根本上解决电动车电池起火的痛点。

然而在这样的现状下,无论是电池厂还是主机厂都还在研发更高密度更高续航的产品,“811电池”也成为近一年来在动力电池行业被提及最多的一个名词。

对于811,目前的舆论呈现两种不同的声音,一种认为811这种目前能量密度最高的电池将持续提高电动车续航,想要突破500公里、600公里甚至更高的续航瓶颈,发展811是不二法门;而另一种则认为,当前的电池包防护技术还不足以保证811这种热稳定性较差的电池,电池厂和主机厂“all in” 811还需慎重。

那么,811电池,这种能量密度大但稳定性较低的动力电池究竟是魔鬼还是天使,它将为新能源汽车行业带来光明还是阴霾?

什么是811?

想要知道什么是811电池,就要先了解目前动力电池两大主流品类:磷酸铁锂电池和三元锂电池。所谓磷酸铁锂和三元锂指的是锂离子动力电池的正极材料。

顾名思义磷酸铁锂电池即以磷酸铁锂为正极材料的电池,它是相对三元锂电池更早被应用于电动车动力电池的一个品类,优势在于热稳定性好、安全性高以及成本相对低廉,而劣势在于能量密度较低、重量大,在现今市场上使用磷酸铁锂电池很难做出续航很高的产品。

而三元锂电池主要是指以镍钴锰三种材料为正极的锂离子动力电池,以及特斯拉所使用的出自松下的镍钴铝电池,它的优势是能量密度高,缺点是稳定性低、安全性低,制造成本相对磷酸铁锂电池更高。

那么,811指的是什么呢?811指的是三元锂电池正极材料中镍钴锰或镍钴铝的配比为8:1:1,因此811电池即三元锂电池中的一个细分类型。目前三元锂电池中被应用较多的为333和523,622已经开始应用处于中期阶段,而811才刚刚起步,虽然已有部分车企已经规划搭载,但正式上市的使用811电池的仅有宝马X1插混车型一款。

811的优势和劣势

在上述型号中,第一个数字也就是811中的“8”和523中的“5”是指镍元素的比重,而镍的比重越高电池能量密度就越高,但镍也是金属活性高的元素,因此它的比重越大电池的安全性也就越低。而钴元素在三元锂电池中也起到至关重要的作用,钴元素可以提高电池的稳定性,同时增加电池的循环寿命,但钴的价格是三种元素中最贵的,因此电池“少钴化”是一直以来的趋势。

据悉,采用811材料生产的三元电芯,单位成本可相比523电芯下降约7%,这算成电池包成本后,综合单位wh成本下降幅度可达8%以上。

值得一提的是,特斯拉在2013年推出第一款车时就已经使用了松下研发的镍钴铝8:1.5:0.5的三元锂电池,而当时中国新能源汽车普遍都在使用磷酸铁锂电池,这也就是为什么特斯拉的续航里程在多年来都保持绝对领先地位的原因。

谁在生产811?

安全是概率事件,但续航是绝对的生命线。当下电动车对于续航能力的硬性要求让高密度的811电池成为大势,虽然目前还没有大规模地投入市场,但多家电池厂都已经完成或开始对811电池的生产和研发。

2018年,国内三元锂电池装车量达95.67万辆,占动力电池总量的78%,相比2016年的22.63万辆翻了四倍以上,相比2017年的55.87万辆翻了近一倍,而装车占比也比2017年提升量近10个百分点。

在三元锂电池成为主流的同时,2018年也被称为中国电池的“811元年”,在上表中也可以看到有数家电池厂都是在去年就已经量产811电池,而其它几家在今年或明年量产811的厂家也大多是从去年开始布局研发811电池的。

在这其中,比克是最早实现811动力电池量产的电池厂,目前动力电池两大巨头宁德时代和比亚迪在811上的动作并不算快,宁德时代在今年实现量产并装车,但比亚迪虽然已宣布811电池已经取得重大进展,但最终量产及应用时间目前仍未公布。

在这些已经在811方面有实质进展的企业中,还是要说说“老大”宁德时代。虽然它不是最早布局并量产811电池的,但却是第一个将811电池装车的电池厂,而第一款搭载811电池并上市的正是来自于宁德时代最早的合作伙伴——宝马。

宝马X1插混所用811宁德时代电池包

在今年3月,宝马X1 PHEV新款车型上市,其搭载了宁德时代提供的811三元锂电池,成为已上市的首款搭载811电池的车型。不过,毕竟X1 PHEV还只是一款插混车型,其电池总容量也只有24kWh,电芯能量密度为280Wh/kg,电池包能量140Wh/kg,三项数据均未达到目前宁德时代的最高水平,且插混车型电池包安全性也要高于纯电车型,因此X1 PHEV里程升级版对于宁德的811而言,似乎有着类似于“先行小队”的意义,而待使用811电池的纯电车型正式上市之时,811的时代才算正式开启。

811纯电车,谁拔头筹?

2019年以来,陆续有主机厂表示未来的新能源车型将搭载811电池,从吉利几何A到广汽传祺AionS,再到上海车展上亮相的众多造车新势力,811将成为新能源军备竞赛的又一大战场。但从目前来看,还没有任何一辆使用811电池的纯电车型实现交付,谁将拔得头筹拭目以待。

从目前来看,能够实际应用的811电池主要出自宁德时代和比克两家电池厂,而使用宁德时代811电池的广汽传祺Aion S和几何A的高续航版本上市在即,除了这两款出自传统主机厂的产品外,其余确定使用811电池的车型均来自造车新势力。在这方面,更专注新能源且没有江山可守的新势力们似乎更大胆更能放开手脚,而传统车企恐怕会有更多顾忌。

安全性如何提升?

无论是从消费需求还是政策推动方面来看,高密度高续航都是新能源汽车不可逆的发展方向,那么在这样的前提下,提升电池安全、针对811电池包开发更为先进的安全技术也就成为电池厂和主机厂必答题。

在技术方面,中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高曾就高镍动力电池的安全问题进行过详尽的分析,他认为提高高镍电池的安全性目前主要有三个技术途径。

首先是电池包和正极材料的进一步研究,例如用单晶颗粒来替代多晶的正极材料,电池的热稳定性和安全性都能得到一定的改善。

其次,就是对热蔓延进行阻隔,即在主导传热的路径上加隔热材料,形成“防火墙”的效果,而这种技术已经在使用811电池的宝马X1 PHEV上有所应用。

第三个方面就是对被称为“电池癌症”的热失控的管理,目前宁德时代在这方面已经可以实现提前15分钟将可能引发热失控的内短路预警出来。

头条说:从目前来看,811电池以成为动力电池的主要趋势,而已经投产811的电池厂和将要使用811的电动车都远不止本文表格中所列举的这些,作为近十年来发展最为快速的行业之一,动力电池从能量密度到安全性耐用性在短短几年内实现了巨大幅度的提升。因此,虽然现在的811还没有达到最为成熟的状态,但动力电池行业发展速度能够在811身上得到更好的展现,更高性能、更加可靠的动力电池也会在快速的迭代中呈现在市场面前。

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