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在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域,比亞迪為什么堅(jiān)持“兩條腿”走路?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年08月17日  

所謂“雙腿走路”,其實(shí)就是同時(shí)開(kāi)發(fā)“三元鋰離子電池”和“磷酸鐵鋰離子電池”,眾所周知,比亞迪在國(guó)內(nèi)新能源車型中處于“領(lǐng)先”地位,在磷酸鐵鋰離子電池范疇實(shí)力雄厚,但比亞迪也從未放棄過(guò)對(duì)三元鋰離子電池的研發(fā),這是因?yàn)榱姿徼F鋰離子電池和三元鋰離子電池之間的優(yōu)劣互補(bǔ),采用雙管齊下的“雙腿”走路方式,循序漸進(jìn),全面發(fā)展,為消費(fèi)者供應(yīng)安全穩(wěn)定、持久的產(chǎn)品,滿足將來(lái)新能源車型的用電需求。


今朝,市場(chǎng)上有六種類型的鋰離子電池材料,分別是鈦酸鋰,鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰,等等。目前在新能源汽車上廣泛使用的電池重要有磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三種,其中,比亞迪重要采用磷酸鐵鋰離子電池,鎳鈷錳酸鋰離子電池和鎳鈷鋁酸鋰離子電池為三元鋰離子電池。相對(duì)來(lái)說(shuō),幾種電池各有所長(zhǎng)也有一些不可克服的缺點(diǎn)。其中,掂量新能源動(dòng)力鋰電池性能的重要指標(biāo)有6項(xiàng),即體積能量密度、循環(huán)壽命、充放電效率、耐高溫、耐低溫柔安全性。


磷酸鐵鋰離子電池在穩(wěn)定性、充電次數(shù)、充放電效率、安全性等方面具有天然優(yōu)點(diǎn)。


從電極材料來(lái)看,磷酸鐵鋰離子電池自然耐高溫,熱穩(wěn)定性可達(dá)500℃,其本身結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,并且在使用過(guò)程中體積變化很小,熱穩(wěn)定性更好,在應(yīng)對(duì)過(guò)充過(guò)放時(shí),磷酸鐵鋰過(guò)充至100%不會(huì)引發(fā)火災(zāi)爆炸,可輕松通過(guò)“穿刺實(shí)驗(yàn)”,而三元鋰離子電池相對(duì)較“脆弱”,耐高溫能力較差,充放電效率相對(duì)較低。


就循環(huán)次數(shù)而言,磷酸鐵鋰離子電池的完全循環(huán)壽命可達(dá)3000次以上,而三元鋰離子電池的循環(huán)壽命一般僅為2000次左右,按一次充電行駛400公里計(jì)算,磷酸鐵鋰離子電池理論上可行駛約120萬(wàn)公里,相對(duì)來(lái)說(shuō),三元鋰離子電池理論上可行駛80萬(wàn)公里。


三元鋰離子電池的能量密度,低溫性能優(yōu)越


三元鋰離子電池目前的體積能量密度可達(dá)240WH/KG,而磷酸鐵鋰離子電池的體積能量密度可達(dá)140WH/KG,高的體積能量密度能在一定體積內(nèi)裝下更大容量的電池,從而支持更長(zhǎng)的壽命。從耐冷性方面來(lái)看,三元鋰離子電池在零下30℃時(shí)衰減約15%,而磷酸鐵鋰離子電池在零下20℃時(shí)衰減約30%,三元鋰離子電池在低溫環(huán)境中具有分明的優(yōu)點(diǎn)。


最新的比亞迪葉片電池,在能量密度上大幅提升


為提高磷酸鐵鋰離子電池的能量密度,比亞迪創(chuàng)新地采用了“平芯”技術(shù),去掉了模塊,并筆直封裝了電池組,使得磷酸鐵鋰離子電池的能量密度有了較大沖破,目前,與811三元鋰離子電池的能量密度相似,單次續(xù)航里程達(dá)到600公里。


但客觀地說(shuō),磷酸鐵鋰離子電池的能量密度并不比三元鋰離子電池的能量密度高,目前“刀片電池”的能量密度已接近極限,因此,若要進(jìn)一步提高電池的能量密度,只能在“三元鋰”上做文章,因此,比亞迪一方面從結(jié)構(gòu)上優(yōu)化磷酸鐵鋰離子電池,使其能量密度進(jìn)一步提高,另一方面持續(xù)加大對(duì)三元鋰離子電池的投入,優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ),優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ),將三元鋰和磷酸鐵鋰的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),為消費(fèi)者供應(yīng)最安全、最高效的產(chǎn)品。


通過(guò)對(duì)碳酸鐵鋰離子電池可塑性和容量提升空間的分解,我們可以看出比亞迪全新研發(fā)的磷酸鐵鋰離子電池單位體積內(nèi)的能量密度比三元鋰離子電池更高,這將筆直影響汽車的續(xù)航能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。能源密度新增50%意味著比亞迪電動(dòng)汽車電池容量將再新增50%,電池容量新增后車輛續(xù)航能力至少新增30-50%,這種實(shí)打?qū)嵉睦m(xù)航能力提升,投放市場(chǎng)肯定會(huì)大幅加強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,畢竟,關(guān)于電動(dòng)汽車而言,更高的續(xù)航能力可以很好地彌補(bǔ)現(xiàn)階段全國(guó)各城市充電設(shè)施的不足,也能讓消費(fèi)者將目光真正轉(zhuǎn)向新能源汽車,畢竟,更高的續(xù)航能力,就等于是給消費(fèi)者吃了一顆定心丸。


通過(guò)對(duì)磷酸鐵鋰離子電池安全性的分解,我們可以看到,電動(dòng)汽車更容易發(fā)生火災(zāi),其重要原由是由于電池著火,決定電池著火危險(xiǎn)系數(shù)的一個(gè)緊要因素是“熱失控溫度”,而磷酸鐵鋰離子電池的熱失控溫度在500度以上,包括三元鋰離子電池在內(nèi)的其他電池一般都在200-300度以下,較低的失控溫度無(wú)疑新增了電池在高速行駛和高速?zèng)_撞時(shí)著火的可能性。此外就使用壽命而言,磷酸鐵鋰離子電池充電和放電循環(huán)次數(shù)約3500次后容量才開(kāi)始衰減,三元鋰離子電池經(jīng)過(guò)2000次充電和放電循環(huán)后容量開(kāi)始下降,而比亞迪新一代磷酸鐵鋰離子電池的壽命已達(dá)8年120萬(wàn)公里。


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