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铁电池优缺点

发布时间:2015-11-19

现在科技迅速在发展当中,本文我们为大家深入讲解铁电池优缺点的应用场合和铁电池优缺点与目前国内其他产品相比的优势,希望对大家有所帮助。
现在科技迅速在发展当中,本文我们为大家深入讲解VG 无功补偿装置的应用场合和SVG 无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势,希望对大家有所帮助。
优点:寿命长、充放电倍率大、安全性好、高温性好、元素无害、成本低。

缺点:能量密度低、振实密度低(体积密度)。

这里就需要回溯前两篇的论述,我们分析了未来的电动汽车应该以小里程、快充电的电动汽车为主。而目前家用车需要长续航的双模混合动力,以及公交市场的大续航纯电汽车。那么这样的车需要什么样的电池?[1]

一、安全

首先安全是汽车必备的前提。汽车不同于手机和电脑,汽车在高速行驶中有可能遇到众多不可预知因素,比如车祸造成的电池挤压和撞击。而任何一个不利的因素,都有可能造车车毁人亡。我们可以看到一些老年代步车使用劣质的铅酸电池,完全没有安全保障,电池自燃、受撞击燃烧的案例比比皆是。再比如特斯拉近一年的连续着火事件,虽然得利于特斯拉的安全设计并没有出现人员伤亡。但同时也要看到,这几次事件都是非常轻微的碰撞事故,碰撞本身对车和人并无伤害,而电池却着火了,那么如果是更严重的事故呢?

二、高倍率放电寿命

普通汽车使用寿命长达数十年,一辆电动汽车的电池,10年至少需要3000次的循环寿命。电池作为比较贵的部件,寿命能否与车等同是非常重要的,既要保证车辆的性能又要保证车主的利益,这样才能利于市场的推动。目前世界各车企的电动汽车,只有去年上市的比亚迪“秦”做到了电芯终生质保。

电池的寿命也就是循环寿命,并非简单的电池参数给出的数字。电池的循环寿命和电池的循环状态是息息相关的,比如放电倍率、充电倍率、温度等。通常电池实验室数据得出的循环寿命,是以0.3C恒定的充放电倍率,在20度恒定最佳温度下得到的。但是在实际用车过程中,倍率和温度都是非恒定的。这也就是为什么通常无论是笔记本、手机,还是电瓶车的电池,实际使用中的寿命都远远不如厂商给出的数据的原因。而中小里程纯电以及长续航双模混合动力车,因为所带的电池比较少,对其放电的要求就会更高,对寿命的影响就会更大。

比如A123的磷酸铁锂电池,通常循环寿命可以到3000次以上。但是,A123的磷酸铁锂航模电池,以10C的充电倍率、5C的放电倍率使用,实验室中的寿命缩短到只有600次,而真正实际使用中只有400次左右,可见放电倍率对寿命的影响。

再以比亚迪“秦”为例,只有13KWH的电池驱动峰值功率110KW的电机。可以计算出,当“秦”满电时其最大放电倍率高达8.4C。尤其是当“秦”只有50%电量时,其最大放电倍率可以达到18C。如果电量再低放电倍率将超过25C,这会极大地缩短电池的寿命。

再看P85度电的特斯拉,最大功率310KW的电机,看起来很庞大,其实电池放电倍率不过4C。在只有30%的电量时,最大放电倍率也不过10C。而且特斯拉的大容量电池,在极大程度上避免电池处于大功率的放电之中。

通过简单的对比,就可以看出比亚迪电池的高倍率放电寿命的优越性。

三、温度适应性

极寒对电池的影响,主要表现在充放电倍率低和电容量减少;极热对电池的影响,主要表现为寿命减低、高温安全性以及充放电能力下降。

极寒对于电池的影响相对较轻,因为一般锂电池都可以在零下20度以下使用,而且在电池的放电过程中本身就会产生热量,但能耗的增加以及电量的减少不可避免。

极寒对纯电车的影响和对双模混合动力车又不一样。纯电动车因为没有其他动力来源,在极寒情况下要达到合适的温度,必须依靠电池放电加热,那么对于能耗以及续航里程就会有很大影响。特斯拉在冬天无论是百公里能耗以及续航里程都和平时有显著不同。

对于双模混合动力影响就较弱。因为混动有发动机作为备用提供能量。比如去年11月份比亚迪在包头举行的“秦”推广活动,当时夜间气温在零下15至20度,在早晨极寒的情况下启动车辆,系统会自动切换到HEV模式,发动机带动空调,迅速提高车内温度,当温度提高以后再切换回EV模式。

极热对纯电和混动影响都很大,比如电池本身大功率放电温度就会升高。以普通锂离子电池为例,20C的放电,电池的温度可以提升到接近50度。这么高的温度,不仅对电池的寿命有影响,更重要的是安全隐患。比如特斯拉的三元电池在高温环境下会释放氧气,而氧气是易燃物体。特斯拉通过循环冷却系统降低温度、以硬外壳包裹隔离电池以防止氧气溢出。但是当遇到撞击时还是难免起火。

四、能量密度

能量密度,顾名思义就是单位重量的电池所能容纳的能量。能量密度通常是判断电池优略的重要指标,但是在笔者的分析体系里,能量密度在电池性能指标中不是很重要。

五、成本

成本非常好理解,要广泛普及必须要有成本优势,这在本系列第一篇也已经计算过。小里程纯电或者混动电动车,一方面需要减少车载电池量节约电芯成本,另一方面需要降低电池包+保护设备的成本。因此我们发现,特斯拉的电芯成本虽然较低,但是整体成本依然居高不下。

综上所述,本文已为讲解铁电池优缺点,相信大家对铁电池优缺点的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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