Аккумуляторную батарею называют сердцем электромобиля; марка, материал, емкость, характеристики безопасности и т.д. аккумулятора электромобиля стали важными «характеристиками» и «параметрами» при оценке электромобиля. В настоящее время стоимость аккумулятора электромобиля составляет, как правило, 30-40% от общей стоимости автомобиля, что позволяет считать его ключевым элементом!
В настоящее время основные силовые батареи, используемые в электромобилях, представленных на рынке, обычно делятся на два типа: тройные литиевые батареи и литий-железо-фосфатные батареи. Далее я кратко проанализирую различия, преимущества и недостатки этих двух типов батарей:
1. Различные материалы:
Название «тройной литий» и «фосфат лития-железа» в основном относится к химическим элементам «материала положительного электрода» аккумуляторной батареи;
"Тройной литий":
В качестве катодного материала используется тройной катодный материал на основе литий-никель-кобальт-марганца (Li(NiCoMn)O2), применяемый в литиевых батареях. Этот материал сочетает в себе преимущества оксида литий-кобальта, оксида литий-никеля и литий-марганца, образуя трехфазную эвтектическую систему из этих трех материалов. Благодаря синергетическому эффекту тройного соединения, его комплексные характеристики превосходят характеристики любого отдельного комбинированного соединения.
«Литий-железофосфат»:
Речь идёт о литий-ионных батареях, в которых в качестве катодного материала используется фосфат лития-железа. Их характеристики заключаются в отсутствии драгоценных металлов, таких как кобальт, низкой стоимости сырья, а также в обилии фосфора и железа на Земле, что исключает проблемы с поставками.
краткое содержание
Тройные литиевые материалы дефицитны, и их дефицит растет с быстрым развитием электромобилей. Их цены высоки, а поставки сильно ограничены сырьем, используемым в производстве. Это характерная черта тройных литиевых материалов в настоящее время;
Литий-железофосфат, благодаря использованию меньшего количества редких/драгоценных металлов и преимущественно дешевого и доступного железа, дешевле, чем тройные литиевые батареи, и в меньшей степени зависит от исходного сырья. Это его отличительная черта.
2. Различные плотности энергии:
«Тройные литиевые батареи»: Благодаря использованию большего количества активных металлических элементов, плотность энергии распространенных тройных литиевых батарей обычно составляет (140 Вт·ч/кг ~ 160 Вт·ч/кг), что ниже, чем у тройных батарей с высоким содержанием никеля (160 Вт·ч/кг).～180 Вт·ч/кг); плотность энергии при определенном весе может достигать 180–240 Вт·ч/кг.
Литий-железо-фосфатные батареи: плотность энергии обычно составляет 90-110 Вт/кг; некоторые инновационные литий-железо-фосфатные батареи, такие как батареи типа «лезвие», имеют плотность энергии до 120-140 Вт/кг.
краткое содержание
Главное преимущество «трехкомпонентных литиевых батарей» перед «литий-железо-фосфатными батареями» — высокая плотность энергии и быстрая скорость зарядки.
3. Различная температурная адаптивность:
Устойчивость к низким температурам:
Тройная литиевая батарея: Тройная литиевая батарея обладает превосходными характеристиками при низких температурах и может поддерживать около 70–80% от нормальной емкости батареи при -20 °C.°C.
Фосфат лития-железа: Не устойчив к низким температурам: При температуре ниже -10°C°C,
Литий-железо-фосфатные батареи очень быстро выходят из строя. При температуре -20°C литий-железо-фосфатные батареи сохраняют лишь около 50-60% своей нормальной емкости.°C.
краткое содержание
Между «трехкомпонентными литиевыми батареями» и «литий-железо-фосфатными батареями» существует большая разница в температурной адаптивности; «литий-железо-фосфатные батареи» более устойчивы к высоким температурам; а «трехкомпонентные литиевые батареи», устойчивые к низким температурам, имеют больший срок службы в северных регионах или зимой.
4. Разная продолжительность жизни:
Если в качестве конечной точки теста используется отношение оставшейся мощности к начальной мощности, равное 80%, проведите тест:
Литий-железо-фосфатные аккумуляторные батареи имеют более длительный срок службы, чем свинцово-кислотные и тройные литиевые батареи. «Максимальный срок службы» наших автомобильных свинцово-кислотных батарей составляет всего около 300 циклов; тройная литиевая батарея теоретически может прослужить до 2000 циклов, но на практике емкость снижается до 60% примерно после 1000 циклов; а реальный срок службы литий-железо-фосфатных батарей составляет 2000 циклов, при этом сохраняется 95% емкости, а их теоретический срок службы достигает более 3000 циклов.
краткое содержание
Аккумуляторы — это технологическая вершина в области батарей. Оба типа литиевых батарей относительно долговечны. Теоретически, срок службы тройной литиевой батареи составляет 2000 циклов зарядки и разрядки. Даже если заряжать её раз в день, она может прослужить более 5 лет.
5. Цены различаются:
Поскольку литий-железо-фосфатные батареи не содержат драгоценных металлов, стоимость сырья может быть значительно снижена. В тройных литиевых батареях в качестве материала положительного электрода используется литий-никель-кобальт-марганец, а в качестве материала отрицательного электрода — графит, поэтому их стоимость намного выше, чем у литий-железо-фосфатных батарей.
В тройных литиевых батареях в качестве положительного электрода в основном используется тройной катодный материал — «марганец лития-никеля-кобальта» или «алюминат лития-никеля-кобальта», причем в качестве сырья применяются соли никеля, кобальта и марганца. «Кобальт» в этих двух катодных материалах является драгоценным металлом. Согласно данным соответствующих веб-сайтов, внутренняя справочная цена кобальта составляет 413 000 юаней/тонну, и с уменьшением количества используемых материалов цена продолжает расти. В настоящее время стоимость тройных литиевых батарей составляет 0,85–1 юань/Вт·ч и продолжает расти в соответствии с рыночным спросом; стоимость литий-железо-фосфатных батарей, не содержащих драгоценных металлов, составляет всего около 0,58–0,6 юаней/Вт·ч.
краткое содержание
Поскольку фосфат лития-железа не содержит драгоценных металлов, таких как кобальт, его цена всего в 0,5-0,7 раза выше, чем у тройных литиевых батарей; низкая цена является главным преимуществом фосфата лития-железа.
Подведите итоги
Причина бурного развития электромобилей в последние годы и их представления о будущем направлении развития автомобилестроения, обеспечивающем потребителям все более качественный опыт, во многом обусловлена непрерывным совершенствованием технологий аккумуляторных батарей.
Дата публикации: 28 октября 2023 г.
