在动力锂离子电池领域,比亚迪为什么坚持"两条腿"走路?
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在动力锂离子电池领域,比亚迪为什么坚持"两条腿"走路?

上海施努卡工业自动化有限公司 2022-04-02 9182 0


所谓“双腿走路”,其实就是同时开发“三元锂离子电池”和“磷酸铁锂离子电池”,众所周知,比亚迪在国内新能源车型中处于“领先”地位,在磷酸铁锂离子电池范畴实力雄厚,但比亚迪也从未放弃过对三元锂离子电池的研发,这是因为磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池之间的优劣互补,采用双管齐下的“双腿”走路方式,循序渐进,全面发展,为消费者供应安全稳定、持久的产品,满足将来新能源车型的用电需求。

今朝,市场上有六种类型的锂离子电池材料,分别是钛酸锂,钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂,等等。目前在新能源汽车上广泛使用的电池重要有磷酸铁锂、镍钴锰三种,其中,比亚迪重要采用磷酸铁锂离子电池,镍钴锰酸锂离子电池和镍钴铝酸锂离子电池为三元锂离子电池。相对来说,几种电池各有所长也有一些不可克服的缺点。其中,掂量新能源动力锂电池性能的重要指标有6项,即体积能量密度、循环寿命、充放电效率、耐高温、耐低温柔安全性。

磷酸铁锂离子电池在稳定性、充电次数、充放电效率、安全性等方面具有天然优点。

从电极材料来看,磷酸铁锂离子电池自然耐高温,热稳定性可达500℃,其本身结构非常稳定,并且在使用过程中体积变化很小,热稳定性更好,在应对过充过放时,磷酸铁锂过充至100%不会引发火灾爆炸,可轻松通过“穿刺实验”,而三元锂离子电池相对较“脆弱”,耐高温能力较差,充放电效率相对较低。

就循环次数而言,磷酸铁锂离子电池的完全循环寿命可达3000次以上,而三元锂离子电池的循环寿命一般仅为2000次左右,按一次充电行驶400公里计算,磷酸铁锂离子电池理论上可行驶约120万公里,相对来说,三元锂离子电池理论上可行驶80万公里。

三元锂离子电池的能量密度,低温性能优越

三元锂离子电池目前的体积能量密度可达240WH/KG,而磷酸铁锂离子电池的体积能量密度可达140WH/KG,高的体积能量密度能在一定体积内装下更大容量的电池,从而支持更长的寿命。从耐冷性方面来看,三元锂离子电池在零下30℃时衰减约15%,而磷酸铁锂离子电池在零下20℃时衰减约30%,三元锂离子电池在低温环境中具有分明的优点。

最新的比亚迪叶片电池,在能量密度上大幅提升

为提高磷酸铁锂离子电池的能量密度,比亚迪创新地采用了“平芯”技术,去掉了模块,并笔直封装了电池组,使得磷酸铁锂离子电池的能量密度有了较大冲破,目前,与811三元锂离子电池的能量密度相似,单次续航里程达到600公里。

但客观地说,磷酸铁锂离子电池的能量密度并不比三元锂离子电池的能量密度高,目前“刀片电池”的能量密度已接近极限,因此,若要进一步提高电池的能量密度,只能在“三元锂”上做文章,因此,比亚迪一方面从结构上优化磷酸铁锂离子电池,使其能量密度进一步提高,另一方面持续加大对三元锂离子电池的投入,优点互补,优点互补,将三元锂和磷酸铁锂的优势结合起来,为消费者供应最安全、最高效的产品。

通过对碳酸铁锂离子电池可塑性和容量提升空间的分解,我们可以看出比亚迪全新研发的磷酸铁锂离子电池单位体积内的能量密度比三元锂离子电池更高,这将笔直影响汽车的续航能力和市场竞争力。能源密度新增50%意味着比亚迪电动汽车电池容量将再新增50%,电池容量新增后车辆续航能力至少新增30-50%,这种实打实的续航能力提升,投放市场肯定会大幅加强产品竞争力,毕竟,关于电动汽车而言,更高的续航能力可以很好地弥补现阶段全国各城市充电设施的不足,也能让消费者将目光真正转向新能源汽车,毕竟,更高的续航能力,就等于是给消费者吃了一颗定心丸。

通过对磷酸铁锂离子电池安全性的分解,我们可以看到,电动汽车更容易发生火灾,其重要原由是由于电池着火,决定电池着火危险系数的一个紧要因素是“热失控温度”,而磷酸铁锂离子电池的热失控温度在500度以上,包括三元锂离子电池在内的其他电池一般都在200-300度以下,较低的失控温度无疑新增了电池在高速行驶和高速冲撞时着火的可能性。此外就使用寿命而言,磷酸铁锂离子电池充电和放电循环次数约3500次后容量才开始衰减,三元锂离子电池经过2000次充电和放电循环后容量开始下降,而比亚迪新一代磷酸铁锂离子电池的寿命已达8年120万公里。



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