近年来,虽然政策补贴的逐渐退坡,那股新能源热潮不断降温,让消费者逐渐冷静了下来,将关重视心逐渐从牌照、限行等优势转向动力锂电池所带来的维修成本、续航里程多方面考量上来。尤其是当第一批纯电动汽车的动力锂电池SOC(剩余容量)渐渐衰退,进入换置期的当下,近乎购车价一半甚至更高的电池更换成本令无数车主头疼,这也就顺势带出了一个问题,那便是为何纯电动汽车要采用如此高成本的锂离子电池而非成本更低的铅酸电池。
说起铅酸电池,其实很多人都曾见到过燃油车上的电瓶、电动自行车上的电池等等。其凭借着较低的价格、成熟的技术、尤以的高低温性能以及稳定可靠、安全性高、资源再利用性好等优势,成为了目前全球化学二次电池中市场份额最大、使用范围也是最广的电池,其中起动与大型储能等应用领域最为突出。
既然如此,纯电动汽车为何不采用性能更好的铅酸蓄电池?
技术是关键。以技术的成熟度来说,锂离子电池尚有很有瓶颈未能突破,但在防水防尘上,铅酸电池却比不上锂离子电池来的给力。毕竟纯电动汽车的动力锂电池一般置于车底盘处,日常行驶难免有个磕磕绊绊、短时间浸水行驶,在这一点上,可以达到IP67级的锂离子电池显然更为安全。
其次是体积。由于铅酸蓄电池的电池密度较低,相同电池容量下的,锂离子的体积远比铅酸蓄电池小的多,也更轻,一般锂离子电池体积是铅酸电池体积的2/3,重量约是铅酸电池重量的1/3,而体重的降低则可以使得电动汽车的续航能力新增10%左右。
再就是寿命。虽然就回收领域来看,铅酸蓄电池显然更为成熟,也更为便捷,但寿命上,相比起深充深放电一般只有400次、寿命只有2年左右的铅酸蓄电池,循环放电超3000次,SOC依然能在70%以上、寿命基本在3-8年的的锂离子电池(实验条件下,磷酸铁锂离子电池循环5000次后,剩余容量为84;三元锂离子电池循环3900次后,剩余容量剩66%)显然更为适合。
锂电池经常爆炸,为啥不用铅酸电池呢?
【太平洋汽车网】新能源汽车需要铅酸蓄电池。铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池,它以价格便宜、电压稳定、容易修复等优势,而成为电动自行车、老年代步车等交通工具动力电池的首选,也是汽车启动电池的主力军。
新能源汽车动力电池选择锂电池,而不是铅酸电池,是因为锂电池比铅酸电池更加适合作为动力电池,哪怕价格更高,但使用效果更好。
1.锂电池能量密度高。
由于新能源汽车的空间是有限的,所以它的电池容量主要是由电池能量密度所控制的。新能源汽车作为一种交通工具,续驶里程显得非常重要。如果没有足够大的电池容量支撑,新能源汽车就无法实现高续驶里程。目前,锂电池的能量密度基本可达200~260wh/g,最高的甚至已突破300wh/g,而铅酸电池能量密度只有一般在50~70wh/g。如果新能源汽车选择铅酸电池作为动力电池,续驶里程将只有目前的三分之一左右,根本不具竞争力。
2.锂电池更轻。
铅酸电池包含着大量的铅和硫酸,铅的密度是11.3437g/cm3,硫酸的密度是1.8305g/cm3;而锂电池主要构成物锂的密度仅为0.534g/cm3。所以,即便算上其它构成物,相同体积锂电池的重量也只有铅酸电池的三分之一左右。新能源汽车如果选择铅酸电池作为动力电池,将会使装备质量上升许多,从而增加整车能耗,加大车辆各部分的磨损,使车辆使用寿命缩短,续驶里程也更短。
3.锂电池充放电倍率大。
铅酸电池不支持大倍率充放电,所以它不支持直流快充,也不支持高转速电机工作。如果使用铅酸电池作为新能源汽车动力电池,车辆的最高车速估计无法突破100公里,爬坡能力和加速性能也会下降不少。
4.锂电池使用寿命长。
锂电池的充电循环次数可达800-2000次,而铅酸电池只有300次。使用锂电池作为动力电池,能有效减少新能源汽车使用寿命周期中更换电池的次数,总体算下来,电池费用更低。
5.锂电池没有记忆效应,不会因使用不当造成电池容量下降,续驶里程缩短。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
新能源汽车火灾事故不再罕见。权威数据显示,2021年1-5月,全国共发生电动车火灾事故34起。电动汽车配备了三元锂电池。电动车起火后,往往会在短时间内火势变得迅猛,如果处理不当很容易造成不可挽回的后果。
并排比较铅酸电池和锂电池中所含的两种化学物质,锂离子的能量密度为125-60锂离子 Wh/L,而铅酸电池的能量密度为50-90 wh/L,换句话说,能量密度越高,电池带来的自燃概念越高,电池内部的电解质活性越高,而铅酸电池的电解质活性低,不容易沸腾或着火。不使用铅酸电池的原因有很多。
相比铅酸电池,锂离子电池似乎更受车企欢迎。为什么呢?具体原因如下:
1.使用寿命长,综合使用成本低。
虽然与锂离子电池相比,铅酸电池的价格更便宜,回收价格更高,但其损耗到锂离子电池最致命的原因是铅酸电池的使用寿命太短。
锂离子电池在三元锂电池和磷酸亚铁锂电池中很受欢迎。通常三元锂电池的循环次数在1000次以上,磷酸亚铁锂电池的循环次数在2000次以上,铅酸电池的循环次数只有300~350次。相比之下,锂电池的使用寿命约为铅酸电池的3-6倍,可想而知谁的性价比更高。
2.重量轻
目前,锂离子电池的密度一般为200~260wh/g,而铅酸电池的密度一般为50 ~ 70 Wh/g,相比之下,锂电池的容量密度是铅酸的3~5倍,这意味着在同等容量下,铅酸电池的重量是锂电池的3~5倍,锂电池在点亮储能器件方面具有绝对优势。
3、电池大容量
与铅酸电池相比,锂离子电池具有更高的平均电压和更高的能量密度,换句话说,相同尺寸的电池和锂离子电池具有更大的容量。
诚然,安全绝对是一个主要问题。与锂离子电池相比,铅酸电池的稳定性更高,但其电解液为硫酸,在正常使用过程中也会释放出二氧化硫气体。过度吸入也会对人体有害。
目前,经过多年的发展,锂离子电池已经经历了从材料设计到器件设计,从实验室到生产线的多重测试和验证,安全系数有了很大的提升,所以大家只要通过正规渠道购买产品,规范使用,就不用太担心其安全性。
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