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  • 1 # 天和Auto

    電動汽車的動力電池似乎無法兼顧能量密度與安全,以低成本合理密度擴容應該是正理。

    動力電池能量密度與安全性總是成反比的,單體容量密度的提升與實際使用的衝突表現大致如下。

    單體能量密度提升10%,迴圈重放次數減少20%。

    單體能量密度提升10%,充放電倍率降低35%左右。

    單體能量密度提高10%,執行溫度約提高20%。

    能量密度的提升對使用壽命、便利性以及安全性均有明顯影響,密度稍微提升一些則電池PACK(成組佈局封裝等)則要面對更嚴峻的考驗,尤其對充電模組的均衡能力以及散熱系統要求更加嚴格。

    在充電時各個小組電池電流要平均,否則形成的電場強度不一則有可能造成區域性電池組高溫,同理高倍率放電也要考慮這一問題;再者高密度電池組重放過程都會產生非常高的溫度,散熱系統機率性出現問題等同於自燃的機率。

    目前單體能量密度最高的是某拉使用的某下鎳鈷鋁電池,為了提高單體能量密度這種電池的鎳含量相當的高,所以即使用了迴圈反應穩定能力更強的鋁元素也無法保證穩定;結果導致了充電以及極限駕駛過程中電池組會出現區域性過熱,一旦超過冷卻系統的能力範圍則會出現熱失控導致自燃,這一汽車品牌也自然而然的成為了自燃機率最高且沒有之一。

    所以盲目的提高電池能量密度本就是鑽牛角尖,PACK很難做到穩定的控制溫度以保證安全,所以使用合理能力密度並降低電池製造成本,能提高電池組容量才是理想的方式,這種方式是用回鐵電池。

    鐵電池指磷酸鐵鋰電池,能量密度雖然略低一些但是穩定性非常高,能經受嚴格碰撞擠壓、穿刺和高溫試驗能保證無爆燃的電池正是鐵電;而且這種電池的製造成本理論上比鎳類鋰電池低⅓甚至更多,容量低一些但可以用擴容的方式補償,重點是能以同樣的成本補償出多得多的容量,何樂不為?

    至於擴容後對重量的增加並不是大問題,擴容後可理解為電動汽車從單人代步變成滿載,百公里電耗就算多3kwh/100km;而100kwh的容量的鎳類電池假設成本為15萬,同樣的成本假設能安裝150kwh的鐵電池,前車百公里電耗20kwh能行駛500公里,後車百公里電耗23kwh能行駛652km,還有疑問嗎?

    電動汽車與燃油車不同,百公里如果多出3升燃油則用車費用會多出超過20元;但電動汽車百公里多出3kwh的電,使用新能源汽車專用樁成本還不足1元,以幾元錢的成本獲得了多行駛150公里以上的續航,可以接受嗎?

    所以將電動汽車的續航提升寄希望與密度的提升,反而不如考慮用笨方式降成本擴容;電池技術的突破不符合摩爾定律,經歷了一個世紀的技術發展,動力電池似乎已經達到了瓶頸期,黑科技電池往往還在文學作品中。

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