Литиевая тройная батарея и литий-железо-фосфатная батарея, что лучше

В настоящее время существует два основных направления развития аккумуляторных технологий в транспортных средствах на новой энергии: литий-железо-фосфатные аккумуляторы и литиевые тройные аккумуляторы. Хотя эти две батареи конкурируют во многих областях применения, конкуренция в области транспортных средств на новой энергии является основным направлением, потому что это самый крупный сценарий применения литиевых батарей в Китае. Поскольку есть конкуренция, должно быть сравнение. Экономичность батареи можно сравнить с ценой автомобиля, и из сравнения производительности литиевой тройной батареи и литиево-фосфатной батареи, которая лучше, путем установки условий для получения фактических параметров двух типов батарей становится ясно. . Согласно экспериментам соответствующих лабораторий, производителей автомобилей с новой энергией и производителей аккумуляторных батарей, несмотря на неизбежные незначительные различия в конкретных параметрах в каждом тесте, оценка производительности двух аккумуляторов, как правило, одинакова. По этой причине мы берем репрезентативные параметры для сравнения.

1. BYD для легковых автомобилей и Tesla для частных автомобилей. Вот и разница в громкости. Исходя из современной технологии, удельная энергия тройной литиевой батареи обычно составляет 200 Втч / кг, а в будущем может достигнуть 300 Втч / кг. В настоящее время литий-железо-фосфатная батарея в основном колеблется на уровне 100 ~ 110 Вт · ч / кг, а некоторые могут достигать 130 ~ 150 Вт · ч / кг, но очень трудно пробить 200 Вт · ч / кг. В результате силовые элементы из тройного материала могут обеспечить вдвое больше места, чем фосфат лития-железа, что важно для автомобилей с ограниченным пространством. Tesla производит тройные литиевые батареи, а BYD - литий-железо-фосфатные батареи. Поэтому говорят, что « BYD для легковых автомобилей и Tesla для частных автомобилей».

2. А также из-за высокой плотности энергии вес намного меньше. Легкий вес и небольшая занимаемая площадь определяют, что транспортные средства на новой энергии с тройными литиевыми батареями потребляют меньше электроэнергии, поэтому они быстрее и обладают большей выносливостью. Таким образом, тройные литиевые батареи могут использоваться в автомобилях для большей продолжительности работы, в то время как транспортные средства на новой энергии из фосфата лития-железа все еще в основном используются в городских автобусах в настоящее время, поскольку срок службы одной батареи невелик, необходимо иметь зарядную батарею в кратчайшие сроки. расстояние до зарядки.

3. Конечно, в пассажирских автобусах из соображений безопасности используются литий-железо-фосфатные батареи. Автомобили Tesla не раз загорались. Причина в том, что аккумулятор Tesla состоит из примерно 7000 или около 18 650 тройных литиевых батарей. Если короткое замыкание этих блоков или всей группы батарей может привести к открытому возгоранию, то при экстремальном столкновении короткое замыкание может вызвать пожар. Материал фосфата лития-железа не будет гореть при коротком замыкании, высокая термостойкость лучше, чем у тройной литиевой батареи.

4. Хотя литий-железо-фосфатная батарея устойчива к высоким температурам, но тернарная литиевая батарея низкотемпературная стойкость лучше, основной технический путь. Производство литий-ионных батарей при низкой температуре минус 20 ° C, тройная литиевая батарея может высвобождать 70,14% емкости, а литий-железо-фосфатные батареи могут высвобождать только 54,94% емкости, а из-за условий низкой температуры тройной Платформа разряда литиевой батареи намного выше, чем батарея фосфата лития-железа, и платформа напряжения запускается быстрее.

5. Трехкомпонентные литиевые батареи имеют более высокую эффективность зарядки. Зарядка литиевой батареи использует метод ограничения давления по току, а именно на первом этапе для зарядки постоянным током, ток большой и высокой эффективности, зарядка постоянным током после достижения определенного напряжения, зарядка с постоянным напряжением на втором этапе. В этот момент ток небольшой, а КПД низкий. Следовательно, эффективность зарядки измеряется постоянным током зарядной мощности и отношением к общей емкости, которое называется постоянным коэффициентом тока. Экспериментальные данные показывают, что при условиях зарядки при 10 ° C разница не очевидна, но при температуре более 10 ° C разница есть, зарядка при 20 ° C, тройная литиевая батарея с коэффициентом постоянного тока составляет 52,75%, а коэффициент постоянного тока для литиево-железо-фосфатной батареи составляет 10,08. %, первое в пять раз больше, чем второе.

С точки зрения срока службы литий-железо-фосфатная батарея превосходит литиевую тройную батарею. Теоретический срок службы тройной литиевой батареи составляет 2000 циклов. Но в основном при 1000 циклах емкость снижается до 60 процентов. Даже Tesla, лучший бренд в отрасли, может поддерживать только 70% мощности после 3000 циклов, в то время как литий-железо-фосфатная батарея по-прежнему имеет емкость 80% после того же цикла.

Из сравнения шести вышеуказанных аспектов можно примерно сделать вывод, что относительные преимущества этих двух могут помочь ответить на вопрос, какая батарея лучше, тройная литиевая батарея или литий-железо-фосфатная батарея: безопасность литий-железо-фосфатной батареи, длительный срок службы и устойчивость к высоким температурам; Тройная литиевая батарея заряжает легкий вес, высокую эффективность и низкотемпературную стойкость. Таким образом, адаптируемость этих двух продуктов является причиной их сосуществования на рынке.

Хотя внутренние субсидии для транспортных средств на новых источниках энергии начали сокращаться, потребители также начали соглашаться с популярностью транспортных средств на новых источниках энергии из-за все более богатой инфраструктуры и множества альтернативных моделей. Помимо того, что в зонах ограниченного доступа нельзя покупать автомобили, альтернативные топливу, автомобили на новой энергии также обладают множеством уникальных преимуществ. Тихая окружающая среда, виды чистой энергии и низкие транспортные расходы, и даже большой мгновенный выходной крутящий момент, который завоевал расположение многих друзей, управляющих топливными автомобилями.

В качестве источника питания аккумулятор электромобиля и естественно является одной из самых важных частей. Диапазон использования электромобилей, таких как зарядка и разрядка, также связан с производительностью аккумулятора. Текущая бытовая аккумуляторная батарея в основном делится на две фракции, в зависимости от материала катода делится на пирог и трехкомпонентный литий-железо-фосфатный материал. Хотя оба относятся к вторичной батарее, их можно использовать для многократной зарядки и разрядки, но из-за различий в материалах, в конечном отражении для использования уровня производительности все еще есть большая разница.

Тройная литиевая батарея или литий-железо-фосфатные батареи?

Если вы хотите понять, какая батарея лучше, мы должны сначала понять разницу между ними.

Литий-железо-фосфатная батарея относится к литиево-ионной батарее с фосфатом лития-железа в качестве материала положительного электрода. Этот тип батарей отличается отсутствием элементов из драгоценных металлов (таких как кобальт и т. Д.). Поскольку они не содержат драгоценных металлов, стоимость сырья для литий-железо-фосфатных батарей может быть очень дешево снижена. При практическом использовании литий-железо-фосфатная батарея обладает преимуществами высокой термостойкости, высокой безопасности и стабильности, низкой цены и лучшей производительности при езде на велосипеде.

Тройная литиевая батарея относится к использованию никель-кобальт-марганцево-литиевой кислоты в качестве анодного материала, графита в качестве катодного материала литиевой батареи. В отличие от фосфата лития-железа, платформа напряжения тройной литиевой батареи очень высока, что означает, что при том же объеме или весе удельная энергия и удельная мощность тройной литиевой батареи больше. Кроме того, благодаря большому коэффициенту заряда и низкой термостойкости, и т. д. тройная литиевая батарея также имеет большое преимущество.

Я всегда думал, что технология - это не хорошо или плохо, а применима только к разным продуктам или средам. Нет такой вещи, как батарея лучше или хуже. Просто для практического использования, тройная литиевая батарея больше подходит для нынешних и будущих домашних электромобилей, чем литий-железо-фосфатная батарея.

Почему тройная литиевая батарея больше подходит для бытового электромобиля?

Во-первых, производительность разряда при низких температурах лучше

Китай имеет огромную территорию и сложный климат. Температура сильно варьируется от трех самых северных северо-восточных провинций до самых южных островов Хайнань. В Пекине, например, в качестве основного рынка электромобилей в Пекине максимальная температура летом около 40 ℃ , а зимой - около 16 ℃ ниже нуля, даже ниже. Такой диапазон температур, очевидно, подходит для низкотемпературных тройных литиевых батарей с лучшими характеристиками. Высокотемпературные характеристики литий-железо-фосфатной батареи в Пекине зимой могут показаться некоторой нехваткой энергии.

«Относительная емкость 25 ℃ » относится к различным температурным условиям для передачи электроэнергии и 25 ℃ при соотношении разрядной емкости. Числовые значения могут точно отражать ослабление заряда батареи в условиях различного температурного диапазона: чем ближе значение к 100%, тем лучше производительность элемента.

25 ℃ в качестве эталона при нормальной температуре, два типа ячеек при высокой температуре 55 ℃, снижающей электричество, и комнатной температуре 25 ℃ для передачи электроэнергии, почти нет разницы между разрядной емкостью. Но при температуре 20 ℃ ниже нуля тройная литиевая батарея и литий-железо-фосфатная батарея имеют очевидные преимущества по сравнению.

Во-вторых, плотность энергии выше

Согласно отечественным 18650 цилиндрическим батареям, ведущим предприятиям, занимающимся тройным материалом, - аккумуляторной батареей Bak, предоставляющей информацию: ее плотность энергии батареи 18650 достигла 232 Втч / кг, последующая будет увеличиваться до 293 Втч / кг, по сравнению с текущим внутренним основным потоком плотности энергии литий-железо-фосфатных батарей. составляет всего 150 Вт · ч / кг. По мнению отечественных экспертов по производству аккумуляторов, в ближайшие несколько лет мало надежды на то, что литий-железо-фосфатные батареи смогут достичь плотности энергии 300 Вт · ч / кг.

В отличие от огромных электробусов, для бытовых электромобилей пространство всегда на первом месте. Литий-железо-фосфатные батареи с низкой плотностью энергии будут занимать и без того мало места, а из-за более высокого качества срок их разряда значительно снизится при использовании. Тройные литиевые батареи с относительно высокой плотностью энергии решают проблему веса, а также позволяют экономить место в семейном автомобиле.

В-третьих, эффективность зарядки выше

Помимо срока службы батареи, зарядка также является важным звеном в реальном использовании электромобилей, а тройная литиевая батарея имеет большое преимущество перед литиево-фосфатной батареей с точки зрения эффективности зарядки.

В настоящее время на рынке более распространенный способ зарядки для зарядки постоянным током при постоянном напряжении. Обычно зарядка постоянным током применяется в начале зарядки. В это время ток больше, а эффективность зарядки относительно выше. После того, как напряжение достигает определенного значения, ток снижается до постоянного напряжения зарядки, так что аккумулятор может быть полностью заряжен. При этом коэффициент зарядки постоянного тока с общей емкостью аккумулятора называется коэффициентом постоянного тока. Это ключевое значение для измерения эффективности зарядки группы аккумуляторов во время зарядки. Как правило, чем больше процент, тем выше уровень заряда на ступени постоянного тока и тем выше эффективность зарядки аккумулятора.

Когда тройная литиевая батарея и литий-железо-фосфатная батарея заряжаются ниже 10 c, коэффициент постоянного тока не имеет очевидной разницы, коэффициент зарядки более 10 c, постоянная скорость потока литий-железо-фосфатных батарей быстро уменьшается, эффективность зарядки быстро снижается.

В-четвертых, можно гарантировать жизненный цикл

Для семейного автомобиля номинальный срок службы тройного материала и литиево-железо-фосфатной аккумуляторной батареи намного превышает фактические привычки пользователей, поэтому срок службы может быть полностью гарантирован. Например, с аккумулятором большой емкости 18650 тока аккумуляторной батареи Bak, в цикле зарядки и разрядки после 1000, более 90% емкости аккумулятора все еще можно сохранить в оригинале. Поскольку я владелец электромобиля, круглый год только самая холодная зима больше месяца, частая зарядка при открытии тёплого ветра до 2 дней, в остальное время базовая зарядка 3-4 дня. Предполагая, что среднегодовой заряд для расчета 3 дней, используя год, необходимо заряжать около 6 раз, срок службы 1000 раз после использования около 8 лет, что в основном больше, чем текущий средний цикл китайских потребителей.

В-пятых, достаточно безопасный материал и процесс

Самая сложная часть традиционного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания состоит в том, что в нем содержится огромная энергия топлива, точка воспламенения или взрывчатое вещество из топлива с низким содержанием жидкого топлива, такого как бензин, поскольку утечка очень легко может вызвать большую потенциальную угрозу безопасности. Аккумуляторная батарея и транспортные средства, работающие на новой энергии, после полного мониторинга системы управления батареями (BMS) каждая батарея может получить наиболее точный контроль для предотвращения несчастных случаев.

Например, в аккумуляторных батареях 18650 от Bak, Bak выбирает конфигурацию защитной добавки и реактивной добавки соответственно на положительном и отрицательном полюсах, чтобы предотвратить проблемы безопасности, вызванные разложением электролита. В то же время добавьте керамическую диафрагму и отрицательное керамическое покрытие и другие средства защиты, чтобы контролировать аварию от источника. Кроме того, в режиме аккумуляторной батареи «миниатюрный цилиндр 18650» компании Bak каждая батарея находится на безопасном расстоянии друг от друга, чтобы гарантировать, что авария с одной батареей не повлияет на другие батареи.

Трехкомпонентные литиевые батареи станут доминирующим рынком аккумуляторных батарей будущего.

В области электромобилей Tesla в США была эталоном для многих отечественных автомобильных компаний. Когда дело доходит до силы традиционных автомобильных компаний в исследовании и разработке транспортных средств на новых источниках энергии, запуск BMW i3 стал примером из учебника. Интересно отметить, что в обеих моделях в качестве силовой батареи используется тройная литиевая батарея. Напротив, на внутреннем рынке многие автопроизводители, такие как JiangHuai, BYD, BeiJing, также начали использовать литиево-фосфатные батареи в своих оригинальных моделях автомобилей, чтобы заменить тройные литиевые батареи.

Опять же, технология, независимо от того, хорошая она или плохая, только подходящая или не подходящая, неслучайно, что выбор типа аккумулятора отечественными и зарубежными автомобильными компаниями совпадает друг с другом. Считается, что в ближайшее время рынок аккумуляторов электромобилей будет перетасован. Трехкомпонентная литиевая батарея с ее низкой термостойкостью, высокой плотностью энергии, высокой эффективностью зарядки, длительным сроком службы и более надежными функциями безопасности также будет твердо стоять на новом рынке.

Страница содержит содержимое машинного перевода.