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三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池 動力電池到底應該用哪種4
segl energy No.76, Wuxun St., Anle Dist., Keelung City 204, Taiwan
通用汽車在中國的電動夢突然看起來動力不足 新的別克電動汽車的推出已被擱置,直到可以確定新的電池供應商 別克Velite 6於4月在北京車展上亮相。 照片: 王昭/ AGENCE FRANCE-PRESSE / GETTY IMAGES通過 Trefor Moss 2018年8月29日更新於東部時間上午10:22 上海 - 通用汽車 公司的 通用汽車-0.85% 計劃提升中國電動汽車產量的計劃在該汽車製造商確定其打算使用的中國製造的電池在測試期間未能達到其自身的性能和安全標准後受到阻礙。 通用汽車下個月將開始生產其插電式混合動力車Buick Velite 6,這是Volt的本地型號,明年初將推出純電動版本。 據知情人士透露,該發佈時間表現已推遲,內部測試顯示A123 Systems提供的電池不符合通用汽車的質量標準。EV電池是複雜的部件,不易切換,拼寫延遲使Velite 6投入生產。 通用汽車發言人拒絕就此情況發表評論,但表示該公司仍計劃到2020年在中國推出10款電動汽車。然而,該目標是在一年前公佈的,早在電池供應問題出現之前。 該發言人表示,“通用汽車的計劃是到2023年在全球範圍內提供20輛電動汽車。” “在中國,我們有望在2016年至2020年之間推出10款新能源汽車。鑑於這兩個目標,像Velite 6電動汽車這樣的全電動汽車顯然是我們的首要任務。” A123 Systems沒有回應尋求評論的請求。總部位於密歇根州利沃尼亞的公司於2013年被中國汽車零部件巨頭萬向集團(Wanxiang Group Corp.)破產收購,並在東部城市杭州經營一家電池廠供應中國市場。 在中國運營的汽車製造商正忙於履行中國政府的命令,要求他們明年開始製造電動汽車。如果沒有電池,通用汽車就有可能失去北京目標。 惠譽評級的副董事楊靜表示,中國的汽油車製造商被迫迅速轉向電動汽車的時間表“難以實現”。“公司的情況不同,”她說,一些球員很好地設定了目標,其他人則在掙扎。 雖然通用汽車被視為美國電動汽車市場的領導者,在那裡銷售雪佛蘭Bolt和Volt電動汽車,但通用汽車很難將這一優勢轉化為全球最大電動汽車市場中國的成功。 通用汽車最初計劃使用來自韓國LG化學 有限公司的電池 。 但在2016年,中國要求汽車製造商使用經批准的供應商名單中的電池,所有這些供應商都是中國人。然而,中國擁有的沃爾沃汽車集團是一個例外:允許在其本地製造的汽車中使用LG Chem許可技術的電池。 汽車製造商將排除外國電池作為中國政府保護主義的一個例子,這種保護主義阻礙了外國電池公司和他們提供的汽車製造商,同時將優勢交給了當地的競爭對手。這些抱怨是推動美國對華貿易行動的因素之一。 中國工業和信息化部未對評論請求作出回應。 今年中國人正準備購買100多萬輛電動汽車 - 幾乎所有電動汽車都是由當地汽車製造商生產的。快速增長的中國電池供應商,如 比亞迪 公司 和 現代安培科技 公司 ,現在是世界上最大的鋰離子電池公司之一。 總部位於加利福尼亞州長灘的電池諮詢公司LIB-X諮詢公司總裁托馬斯巴雷拉表示,在急需開發電池技術的過程中,中國存在質量和安全性能方面的缺陷。 “人們擔心中國製造的電池和電池的質量,”他說。“中國電池非常具有吸引力,因為它們價格便宜,但人們可能沒有意識到這些電池在上市之前可能沒有經過必要的資格測試。” 中國的電動汽車政策給外國汽車製造商帶來了兩難境地:他們不得不製造電動汽車和使用中國電池,但他們不能妥協他們的全球標準,並使用他們缺乏信心的部件 - 特別是有電池的電池,著火了。 雖然大多數外國汽車製造商已公開表示對其滿足電動汽車配額的能力充滿信心,但很少有人詳細解釋他們如何實現目標,要求電動汽車佔其2019年產量的約3%-4%。 有些人正在取得切實進展。週一, 日產汽車 公司 開始生產其首款中國製造的電動汽車,而 大眾汽車 公司則 在4月份為中國推出了首款純電動汽車。 福特汽車 公司 - 比通用汽車這樣的競爭對手開始開發電動汽車- 在中國市場上有一款插電式混合動力車型,併計劃在2019年底之前推出其首款純電動汽車。 去年,通用汽車推出了首款中國純電動車寶駿E100。它已售出超過22,000套預算EV - 起價約為6,900美元 - 儘管到目前為止只在少數幾個地方提供。然而,在中國每年生產約400萬輛汽車的通用汽車明年將需要建造約100,000輛E100以滿足配額,假設其他車型未能上市。 對於錯過2019年目標的汽車製造商有一個支持:該規定允許他們轉移2020年獲得的EV信用額度,並用它們彌補2019年的任何不足。如果他們仍然不合規,那麼汽車製造商將被迫通過信貸交易系統從競爭對手那裡購買電動汽車信貸,當局尚未詳細說明。 汽車製造商將電動汽車提前推向市場可以獲得慷慨的補貼,但這些補貼將於2020年結束。 “傳統汽車製造商無疑會努力將其產品組合重新組合成電動車,”上海諮詢公司Automobility的創始人比爾·魯索說。他說,如果沒有補貼,建立足夠的電動汽車的鬥爭將很快成為使昂貴的機器盈利的戰鬥。 https://www.seglenergy.com.tw/jp/hot_287405.html 通用汽車在中國的電動夢突然看起來動力不足 2021-03-10 2022-03-10
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儘管國內對新能源汽車的補貼政策已經開始退坡,但逐漸豐富的基礎設施和愈發豐富的可選車型也讓消費者們開始接受新能源汽車的普及。除了作為限購地區無法購買燃油汽車的替代解決方案之外,新能源汽車也有許多得天獨厚的優勢。安靜的駕駛環境、清潔的能源類型和低廉的用車成本,甚至包括起步時瞬間輸出的超大扭矩,都能讓身邊不少開燃油汽車的朋友羨慕不已。

 

而作為電動汽車動力之源的電池,自然是最為重要的零部件之一。電動汽車的續航、充放電等一切使用也都與電池的性能有著千絲萬縷的聯繫。目前國內的動力電池主要分為兩個派系,根據正極材料的不同分為磷酸鐵鋰派和三元材料派。雖然兩者均屬於二次電池,都可以反覆進行充放電使用,但由於材料的差異,在最終反映到使用層面的性能還是有比較大的差別。

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三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池?

要想搞清楚究竟哪種電池更好,我們應該先對這兩者的區別有一個簡單的了解。

所謂磷酸鐵鋰電池,就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點是不含貴重金屬元素(比如鈷等)。由於不含有貴重金屬材料,磷酸鐵鋰電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。在實際使用中,磷酸鐵鋰電池具有耐高溫,安全穩定性強,價格便宜,循環性能更好的優勢。

而三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同,三元鋰電池電壓平台很高,這也就意味著在相同的體積或是重量下,三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰電池也有很大的優勢。

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筆者一直認為,技術並沒有好壞或是優劣之分,只是適用於不同的產品或是環境。單論電池,也沒有所謂的誰更好誰更差。只是套用到實際使用場景中,三元鋰電池相比磷酸鐵鋰電池,更加適應現在以及未來的家用電動汽車。

 

為什麼三元鋰電池更適合家用電動汽車?

一、低溫放電性能更好
我國幅員遼闊,氣候覆雜,從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富。以北京為例,作為電動汽車的主力市場,北京夏季最高溫度在40℃左右,而冬季則基本保持在零下16℃左右,甚至更低。這樣的溫度區間顯然適合低溫性能更佳的三元鋰電池。而注重耐高溫性能的磷酸鐵鋰電池在北京的冬季會顯得有些乏力。
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「相對25℃容量」是指不同溫度條件下放電容量與25℃時放電容量的比值。該數值能夠準確反映出電池在不同溫度條件下續航的衰減,越接近100%,電池表現越好。

從上圖中能夠看出,以25℃為基準常溫,兩類電池在55℃高溫下放電與常溫25℃下放電,放電容量幾乎沒有差別。但在零下20℃時,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比有比較明顯的優勢。

二、能量密度更高

根據國內三元材料18650圓柱電池龍頭企業——比克電池提供的資料,其18650電池的能量密度已經達到了232Wh/kg,後續將會進一步提高至293Wh/kg。而相比之下,目前國內主流的磷酸鐵鋰電池能量密度也僅達到150Wh/kg左右,據國內電池行業專家剖析,未來幾年之內,磷酸鐵鋰電池的能量密度能夠達到300Wh/kg的希望非常渺茫。
不同於體積龐大的電動巴士,對於家用電動汽車來說,空間永遠是第一位的。能量密度較低的磷酸鐵鋰電池將會占據原本就不多的汽車空間,並且由於更重的質量,在使用時的放電續航也會受到比較大的影響。相對而言能量密度較高的三元鋰電池在解決重量問題的同時也為家庭用車節省出了空間。

三、充電效率更高

除了續航之外,充電也是電動汽車在實際使用中的重要環節,而三元鋰電池在充電效率方面較磷酸鐵鋰電池有著非常大的優勢。

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目前市面上較為常見的充電方式為恆流恆壓式充電。一般在充電開始時先採用恆流充電,此時的電流較大,充電效率相對更高。而在電壓達到一定數值之後,降低電流改為恆壓充電,這樣可以讓電池充的比較滿一些。在這個過程中,恆流充電容量與電池總容量的比值,稱為恆流比。它是衡量一組電池在充電過程中充電效率的關鍵數值。通常百分比越大說明在恆流階段充入的電量越高,也就證明該電池的充電效率更高。

 

從表中可以看出,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時,恆流比無明顯差距,10C以上倍率充電時,磷酸鐵鋰電池恆流比例迅速降低,充電效率迅速降低。

四、循環壽命可以放心
對於家庭用車來說,三元材料和磷酸鐵鋰動力電池的額定循環壽命都遠遠超過了實際用戶的使用習慣,因此在使用壽命上可以完全放心。以比克電池目前的高容量18650電池為例,在充放電循環1000次之後,電池容量依然能夠保持在最初的90%以上。由於筆者本身也是電動汽車車主,全年僅有冬季最冷的1個多月,頻繁開暖風的時候才能達到2天一充電,其餘時間基本3-4天一充。假設全年平均3天一充電來計算,使用1年需要充大約6次電,循環壽命1000次使用完畢大約需要8年時間,這也基本超過了目前我國消費者平均的換車周期。
五、足夠安全的材料和工藝

傳統內燃機汽車中危害最大的部分是蘊含巨大能量的燃料,像汽油這樣燃點低易爆炸的液態燃料一旦泄露就非常容易造成極大的安全隱患。而新能源汽車的動力電池,經過完善的電池管理系統(BMS)監控,每一顆電池都能得到最準確的控制,預防事故的產生。

以比克18650電池產品為例。在單體電芯工藝上,比克選擇在正負極分別配置保護添加劑和反應性添加劑,阻止電解液分解導致的安全問題。同時添加陶瓷隔膜和負極陶瓷塗層等安全防護手段,從根源控制事故的產生。此外,比克小型圓柱18650電池成組模式,每顆電池之間都保持足夠的安全距離,確保單顆電池的事故不會對其他電池造成影響。

三元鋰電池正在主導未來的動力電池市場

在電動汽車領域,美國的特斯拉一直是國內諸多車企的標杆。而談到傳統車企研發新能源汽車的實力,寶馬i3的推出也成為了教科書般的典範。有趣的是,這兩款車都選擇了三元鋰電池作為動力電池。反觀國內市場,像江淮、比亞迪、北汽等不少汽車廠商也開始將旗下原本使用磷酸鐵鋰電池的車型換裝三元鋰電池。

還是那句話:技術不分好壞,只有適合或者不適合。國內外車企對於電池類型選擇的「不謀而合」也絕對不是巧合。相信在不久的將來,電動汽車的電池市場將會重新洗牌,三元鋰電池憑藉其耐低溫、高能量密度、高充電效率、不錯的循環壽命以及更強的安全性等特性,也會在新的市場中站穩腳跟

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