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点击 85回答 3 2022-07-23 09:50 IP属地 局域网

未来动力电池的主流是无钴的磷酸铁锂电池呢?还是有钴的三元锂电池呢?

已解决 悬赏分:0 - 解决时间 2022-07-23 17:43
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支持 0 反对 0 举报 2022-07-23 10:46 IP属地 局域网

未来汽车动力电池应为磷酸铁锂电池

锂电池“无钴化”成为了行业技术研发的全新方向,主流的镍钴锰酸锂与镍钴铝电池都在不断的降低钴的比例。比如比亚迪电池的将比例调整至8:1:1,松下电池以及LG化学等知名供应商也在不断下调钴比例,其中特斯拉装备的镍钴铝电池更是极大的下调了比例——结构稳定性再一次值得“探讨”了。那么是什么原因导致全球电池供应商都在“去钴”呢?

原因为全球钴产量66%出在刚果共和国,这是一个位于非洲中西部的国家,其国家特点用一个字总结——乱。刚过的局势不稳定直接影响了钴的产能,同时也决定了钴的价格难以控制。而电池梯次利用最难以回收的则是钴元素,最高回收利用率也仅仅是50%左右;这些因素决定了钴会严重影响全球新能源汽车的行业发展,同时动力电池的高价也决定了车辆的难以普及。

除上述因素的影响以外,动力电池类型的转变还有两个必然。

1:镍钴类三元锂不论钴的价格是否可控,其产能与汽车普及的速度与需求相比总会达到瓶颈期,届时电池的成本会更高。而想要让电动汽车替代燃油车,其核心因素必然是低价格,否则一切都是空谈。而能降低电池制造成本的方式只有淘汰这些元素,于是连过渡金属都不会用很多的磷酸铁锂电池必然成为主流。

磷酸铁锂电池虽然有能量密度偏低的缺点,但是制造成本可以下降⅓哦!价格差与容量差和推重比差,这些因素决定了换装铁电必然会出现续航里程的增长,而不增长里程则必然会有价格的大幅下探,这才是消费市场的刚需。其次铁电池还有使用寿命长且安全等级高的优势,完整循环充放次数会是镍钴三元锂的一倍之多;且能够经过高温挤压和穿刺的碰撞试验保证安全。

2:未来的新能源汽车并不需要很长的“车辆续航能力”,这一说法也许很多人都不认可但却是事实。因为仅依靠电池本身很难实现超长续航,容量的增长又会影响充电效率,想要解决这一问题只能依靠“充电道路”。在基建方面有巨大优势的国内,针对小微型载客汽车(家用代步车型)的无线充电道路早晚会兴建,届时普通公路的日常短途通勤有两三百公里的续航就可以满足,长途驾驶则是路由多长车辆的续航能力就有多长。

重型商用汽车是最难也最简单普及新能源的车型,难点在于需要超大容量的电池组实现合理的续航,这就决定了电池成本会极高、车辆价格也会非常之高。简单自然也在于“充电道路”,但这类车更适合无轨电车和高铁的取电方式——架空接触网有效充电,充电设备的架设成本会比无线充电道路的建设成本还要低。这一模式最早是在国内各大企业讨论,但很可惜的是已经在海外某些国家进行了测试和建设了。

总结:电动汽车未来的电池类型应为磷酸铁锂电池,镍钴类三元锂电池更适合电子设备,能量密度的障碍会被硬件配套的建设突破,电动汽车的未来还是很光明的。

编辑:天和Auto

内容:天和MCN头条号

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支持 0 反对 0 举报 2022-07-23 11:10 IP属地 局域网

首先可以先对比一下两种电池:

磷酸铁锂电池(LFP):

优点:高安全性、低成本、长寿命。

缺点:比容量低,理论值仅为170mAh/g;LFP的结构特征决定了其锂离子扩散能力不高,压实很难做高;低温适应性较差。

适用场合:高频使用,全生命周期稳定性强。

热失控方面,该路径释热温升慢,相对安全。热失控时,电芯仅缓慢冒烟,热失控温度可以达到800度。

能量密度方面,2015年单体密度120-130Wh/kg,2017年达到了150-160Wh/kg,2019年底已经可以达到190Wh/kg。比亚迪最近推出了刀片电芯,单体电芯能量密度为170Wh/kg,电芯成组率达到82.3%,基本已经达到理论极限。代表车型是即将推出的比亚迪汉。

循环次数方面,宁德时代研发的超长寿命电池,可实现8~15年4,000 ~12,000次循环,可以满足公交车15年的全生命周期服役要求,已经在海外市场得到认可。

三元电池(NMC):

优点:高能量密度、低温适应性较好。

缺点:安全性较低、循环寿命较差、成本高。

适用场合:空间有限, 对能量密度的要求高,空间小、 里程长、 重量轻。

二者在成本方面高于磷酸铁锂,三元电池由于钴的价格较贵,该技术已经可以达到811同等能量密度,丰富了高能量密度动力电池技术路线,基本可以覆盖600公里以下续航里程的车型,代表车型上汽ERX5、广汽AION LX。

能量密度方面,从333到811,单体能量密度一直在增加。采用高能量密度方案的电动车续航已经可以追赶燃油车。

CTP技术:减少了模组数量,直接由多个大容量电芯组成标准化电池包,再灵活堆叠组成更大的电池模块,适应不同车型的储能需要。CTP+三元已经在北汽EU5的车型上实现量产,主要基于电芯一致性水平高,使因为单体电芯故障导致电池失效的几率大大降低,如果不具备这个技术水平就无法做CTP。

现在主流厂商基本采用的都是三元电池,区别只在于三元的配比及模组的结构。而磷酸铁锂电池主要是应用在商用车中,例如公交、大巴之中。究其原因是因为LFP的低比能量密度’高安全性更适合于商用车,而乘用车由于结构紧凑,对于电池的比能量密度要求较高,而作为LFB电池的领头羊,最近几年比亚迪推出的乘用车也都采用了NMC电池,也是最近在推出了刀片电池技术后才宣布在即将推出的比亚迪汉车型上,搭载磷酸铁锂电池。

作为电池未来发展的方向,可能这两种类型的电池会长期共存,而NMC电池可能还是会占有优势地位,各主流车企应该还是NMC为主、LFP为辅搭载在一些低端车型中。不过,随着时间和技术的发展,固态电池技术将会占据主流。

固态电池优点在于其高能量密度、高体积能量密度、高安全性。不过目前的技术还需要一定的突破才能达到量产级别,等到有一天,固态电池的成本可以和现在的NMC电池媲美的时候,固态电池将会成为未来的主流。

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支持 0 反对 0 举报 2022-07-23 11:39 IP属地 局域网

做为极短期内骗钱骗补贴的锂动力电池技术,那条路线都不重要,占歪科技树且被忽悠出的方向而已。用不了多久,氢动力就能甩翻一切锂动力电池(车),再远期,长距离无线充电+氢能源,会将这一切邪门歪道的破玩意都甩翻。

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