Что лучше для электромобиля, тройная литиевая или литий-железо-фосфатная батарея?

Аккумуляторы для электромобилей в настоящее время имеют две основные конструкции. Один из них представлен компанией Tesla, использующей тройную литиевую батарею + систему управления батареями с высоким IQ, чтобы в полной мере использовать преимущества большой плотности энергии тройной литиевой батареи. Другой представлен многими автомобилями, использующими литий-железо-фосфатную батарею + относительно простую систему управления батареями, в полной мере использующую преимущества литий-железо-фосфатной батареи.

Аккумуляторы для электромобилей в настоящее время имеют две основные конструкции. Один из них представлен компанией Tesla, использующей тройную литиевую батарею + систему управления батареями с высоким IQ, чтобы в полной мере использовать преимущества большой плотности энергии тройной литиевой батареи; Один представлен многими автомобилями, использующими литий-железо-фосфатную батарею + Относительно простую систему управления батареями, в полной мере использующую преимущества литий-железо-фосфатной батареи.

Какой из них лучше?

По мнению автора, аккумуляторные батареи, подходящие для электромобилей, должны обладать следующими характеристиками: безопасность, большой ток заряда и разряда, медленное снижение емкости и высокая плотность энергии.

Эти два типа батарей можно приблизительно оценить с такими баллами по этим четырем пунктам.

Анализ конструкции тройной литий-литий-железо-фосфатной батареи электромобиля (рисунок)

Восполните нехватку тройной литиевой батареи с помощью системы управления питанием с высоким IQ.

1. Недостаточный дополнительный ток разряда.

Tesla использует аккумулятор NCR18650A с типичной емкостью 3070 мАч. Panasonic также имеет NCR18650B с типичной емкостью 3350 мАч. Однако он не выпускает техническое описание. Он используется только NCR18650A, используемым Tesla. Разряд 2C (ток разряда 1C относится к 1 часу для разряда батареи этой емкости от полного тока разряда, например, разряд 1C NCR18650A составляет 3350 мА), он также может разряжать более 3100 мАч, и это неизвестно.

Разряд происходит при разных токах, лучший эффект при разряде 2C.

Сообщается, что в следующем году Matsushita представит 18650 аккумуляторов емкостью 4000 мАч. Говорят, что при сильном токе улучшения характеристик нет. Когда емкость увеличивается, ток 1С соответствующей аккумуляторной батареи относительно увеличивается. Благодаря высокой плотности энергии тройного материала (которая может превышать 200 Втч / кг) разрядный ток 2С аккумуляторной батареи уже может удовлетворить двигатель спортивного автомобиля. Например, батарея Tesla на 85 кВтч, судя по измеренным данным, кратковременный разряд 3C не должен быть проблемой. Это соответствует 342 лошадиным силам, очень объективно.

2, чтобы восполнить отсутствие затухания емкости

Видно, что батарея, используемая в автомобилях Tesla, циклически изменяется от 0% до 100% при одном и том же токе заряда и разряда. После 900 циклов емкость снизилась до 55%. Если каждый раз от 0% до 50%, то даже 3000 раз. Производительность цикла все еще может поддерживаться на уровне 70%. Система управления батареями пытается поддерживать низкую нагрузку на батарею и работает в цикле 0% -50% или 25% -75%, поэтому она может гарантировать отсутствие очевидного ослабления выносливости на протяжении 300 000 км.

3, безопасность

Независимо от марки трехкомпонентной литиевой батареи, после внутреннего короткого замыкания или контакта материала положительного электрода с водой возникнет открытое пламя. Даже если батарея 18650 имеет стальную защиту, она все равно не выдерживает экстремальных ударов. Но пока это возможно, сжечь топливный бак тепловоза в экстремальных авариях не легче. Я думаю, что система управления батареями Tesla уже решила проблему безопасности батареи.

Благодаря интеллектуальной системе управления батареями Tesla смогла поднять общую оценку тройных литиевых батарей с 270 до 350 баллов.

Литий фосфат железа

Его самым большим недостатком является низкая удельная энергия (110 Вт / кг), а также очень высокое затухание емкости при низких температурах (около 55% при 25 ° C и -10 ° C). Преимущества также вполне очевидны, особенно для автомобильных компаний Китая. Запасы литиевых рудников Китая огромны. По состоянию на 2011 год доказанные мировые запасы составляют 13 миллионов тонн, а запасы Китая - 3,5 миллиона тонн. Запасы оксида фосфата железа в материале положительного электрода значительны, и цена нижнего испытательного пространства после массового производства все еще высока. Китаю крайне не хватает кобальтовых рудников: половина мировых запасов находится в Конго, 21% в Австралии и только 1% в Китае. Использование оксида лития-кобальта или батареи из трехкомпонентных материалов с кобальтом, стоимость производства электромобилей в автомобильных компаниях Китая очень пассивна.

Литий-железо-фосфатный аккумулятор легко разряжается при 20 ° C, поэтому в небольшой аккумуляторной батарее гибридной автомобильной конфигурации в первую очередь используется литий-железо-фосфатный аккумулятор. 3000-кратная емкость цикла 0% -100% снижена до 80%, а скорость затухания при длительном хранении при полной мощности не преувеличена. Прокол, короткое замыкание, высокая температура 350 ° C не взорвется и не загорится. Эти преимущества мешают Китаю, особенно китайским автомобильным компаниям, занимающимся исследованиями и разработками и производством фосфата лития-железа, выбирать другие типы аккумуляторов.

Тройная литиевая батарея + отличная система управления батареями победит

Иногда продукт не обязательно хорошо продается, автор более оптимистичен в отношении технологии аккумуляторов Tesla: управление батареями как ядро. После просмотра интервью Маска автор знает, что главная цель Tesla в области электромобилей - сократить выбросы углерода и получить прибыль от чистой энергии. Открытие патентов снизит порог этой программы, и больше производителей последуют ее примеру. Чем больше вендоров задействовано, тем больше довольна Tesla, что соответствует их цели.

Я часто слушаю отечественные электромобили и говорю о "поворотах на обгонах". Автомобили представляют собой комплексную отрасль, включая машинное оборудование, электронику, автоматизацию, материалы, фундаментальные науки, менеджмент, финансы, право, образование, медицинское обслуживание и т. Д. Вместе они составляют общий уровень автомобильной промышленности, и их можно даже назвать олицетворение всеобъемлющей мощи страны. Текущая ситуация в Китае отстает от развитых стран. Автомобильная промышленность также должна отставать от развитых стран. Благодаря преимуществам определенных компонентов и эксплуатационным преимуществам одних компаний он может только сократить отставание от других, и он далек от обгона. Автор, безусловно, с нетерпением ожидает обгонов при моей жизни, что требует усилий от нас и следующего поколения.

До тех пор, пока Tesla не будет заниматься исследованиями и разработками электромобилей на основе литий-фосфата железа, я считаю, что в долгосрочной перспективе решение с использованием превосходной системы управления аккумулятором + трехкомпонентная литиевая батарея пойдет дальше, превзойдя применение литий-железа. фосфат.

Через 20 лет электроэнергия обязательно заменит топливо

По сравнению с автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, независимо от того, какой тип батареи крайне неудобен, все же есть некоторые незрелые батареи. Например, Tesla работает над разработкой автомобилей с алюминиевыми воздушными батареями. С 1970 года 2 триллиона баррелей сырой нефти, которую легко добывать в мире, были израсходованы наполовину. Оставшийся 1 триллион баррелей не будет израсходован через 25 лет. Если нефтяные технологии не позволят резко сократить затраты на добычу полезных ископаемых за последние 25 лет, то через 25 лет цена на сырую нефть за баррель превысит 500 долларов США или даже 1000 долларов США. Для сравнения: в 2008 году цена на нефть марки Brent в Северном море колебалась около 10 долларов США. В этом году цена колебалась в районе 100 долларов США. Когда топливный автомобиль будет открыт в будущем, когда цена на нефть составляет 5 юаней за километр, будь то автомобиль с литиевым аккумулятором или автомобиль на топливных элементах, или он будет разрабатывать подходящие для их собственных характеристик функциональной программы.

Страница содержит содержимое машинного перевода.