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电池有几种(新能源车用的电池有哪几种)



近些年,随着环保、节能减排政策的推行,新能源车得到了空前的发展,并且已经逐渐成长为车市当中的销量新秀。

电池有几种(新能源车用的电池有哪几种)

但对于新能源车,续航、充电和安全是消费者最关心的三个问题,而它们表现的好坏很大程度上取决于电动车的动力来源——电池。

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那么,现在市面上新能源车所用的电池有何不同?它们之间的区别又在哪里?哪个更可靠?今天,教授就这几个方面讲讲,看有没你不懂的。

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电池的种类有非常多,按类型可以分为化学、物理和生物电池三种;若是按结构来讲,又可以分为蓄电池和燃料电池两大类别。

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从类型种类上讲,现在新能源车上所用的电池均属于化学电池,常见的有铅酸、钛酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰、镍钴铝五种动力电池。

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其中,能量密度更高、性能更稳定的磷酸铁锂和三元锂电池,是目前电池市场流通最广的两种电池,也是目前电动车应用最广泛的主流动力源。

因为现在市面上主要流通的是磷酸铁锂和三元锂电池,所以,在接下来我们主要针对这两种电池,解读一下两种电池的区别所在。

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两者电池区别在哪里?先说结果,在安全性、使用寿命和制造成本层面,磷酸铁锂电池要比三元锂电池有优势,但在能量密度上,三元锂电池要比磷酸铁锂电池略胜一筹。

能量密度:三元锂电池大于磷酸铁锂电池

能量密度,是评价电池性能优劣的一项重要指标。一般来讲,能量密度越高,单位重量或体积下电池内含有的电能就越高,可为车辆提供的续航里程也就越远。

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多说无益,举个例子。打个比方,两块同样重量和大小的矿石,一块含杂质较多,一块杂质少提取成分含量高,那么毫无疑问含量高的会更加值钱。所以,在相同体积下,能量密度越高,存储电能能力越强。

因为固有化学属性,磷酸铁锂电池电压低,能量密度大概在140Wh/kg左右;而三元锂电池电压高,能量密度基本在240kWh/kg。这也就是说,在相同电池重量下,三元锂的能量密度是磷酸铁锂电池能量密度的1.7倍。

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目前来说,三元锂电池有NCM523、NCM622和NCM811三种,其中NCM811电池是主流应用电池。鲜为人知的是,这三类电池命名方式均源自正极材料镍钴锰的比例,譬如811电池,正极材料主要是用80%镍、10%钴和10%锰,简单的来说就是在之前的三元锂电池基础上面,将电极的材料变成了8:1:1。

值得注意的是,因为对电池续航要求的不断上升,高镍NCM811是电池发展重点突破方向。而选择它的主要原因是:镍元素含量的升高会促使三元(镍钴锰)正极材料的比容量上升,进一步可扩大电芯的能量密度,而电能存储量会随着能量密度的增大上升。

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事实上,在三元锂电池出现之前,NCA电池是新能源车动力源的主流,而经过某机构对NCA和NCM811电池的测试,发现只需要使用5%钴的NCA在性能上要比钴含量10%的NCM811电池更占有优势,但因为镍钴铝电池制作工艺、成本都高,而且技术掌握在日韩企业手里,所以现在国内企业主要研发镍钴锰电池。

安全性:磷酸铁锂电池大于三元锂电池

因为材料原因,磷酸铁锂电池热稳定性是最好的,电热峰值大于350℃,当温度处于500-600℃内部化学成分才会开始分解。但其耐低温性能较差,容量3500mAh的电池,在零下10℃环境中工作,100次充放电循环以后,电池就处于报废状态。

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相比较之下,三元锂电池材料不稳定,经常在200度左右就容易发生分解,并且在高温作用下电解液会迅速燃烧,引发连锁反应,甚至引起车辆发生自燃!所以,现在很多搭载三元锂电池的新能源车,都需要加入过温防护和电池管理系统来保护电池。

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不过,三元锂电池的低温性能要比磷酸铁锂电池好。在低温状态下,磷酸铁锂电池充放电的下限值为-20℃,而三元锂电池的下限值为-30℃,低温放电性能更好。据测试,在相同低温条件下,三元锂电池的低温续航里程衰减不到15%。

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