中年|不懂电池没关系,但要知道谁更安全,解读特斯拉更换电池技术的秘密


前不久 , 特斯拉放出消息称Model 3国产版未来将采用宁德时代供货的磷酸铁锂电池 , “一石激起千层浪” , 因更换电池后价格有望下探到25万左右 , 让众多潜在“吃瓜”观众群情激昂 , 喊出了“买特斯拉可以再等等”的口号 。
中年|不懂电池没关系,但要知道谁更安全,解读特斯拉更换电池技术的秘密
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而国产品牌中的新能源巨头比亚迪那边也祭出了自己的大招——“刀片电池” , 今年3月底发布后便迅速量产 , 装载到最新旗舰车型“汉”上 , 刀片电池仍旧采用磷酸铁锂技术 , 比亚迪董事长宣称:“(刀片电池)将改变行业对三元锂电池的依赖” 。 这些年大行其道的三元锂电池 , 如今反而开始走向了下坡路 , 它难道要被市场淘汰了吗?我们还能不能买三元锂电池的新能源车?
三元锂电池VS磷酸铁锂电池 , 一场宿敌之争
新能源汽车领域的核心技术之争就是动力电池 , 不仅要求能量密度大 , 续航时间长 , 而且要求电池安全性高 , 两者缺一不可 。 当前磷酸铁锂电池与三元锂电池是两种截然不同的技术路线 , 不同的新能源汽车厂商都各有侧重 , 比如一直以电池技术著称的比亚迪 , 一直以来就坚持捍卫磷酸铁锂电池的研发与应用 , 而特斯拉在此之前长期采用三元锂电池方案 。
三元锂电池当前普及程度相对较高 , 而磷酸铁锂也有其不可忽视的优点 , 两者几乎是当前动力电池研发领域的一场宿敌 , 为何三元锂电池占据了市场优势 , 而磷酸铁锂电池又如何奋起直追重获新能源巨头们的青睐?这得从两者的特点说起 。
其一 , 三元锂电池通常在电池正极包含了镍、钴、锰三种金属元素 , 所以被称为“三元” , 而根据不同的金属元素含量比例 , 又被划分为532、622、811三种类型 , 其中镍元素的含量越高 , 则能量密度越大 , 但稳定性就会越差 , 因此当前追求高续航的新能源汽车产品都采用了镍钴锰811电池 , 其能量密度较高 , 快充效果也很好 。
但是缺点也相辅相成 , 三元锂电池的热稳定性相对较差 , 在放电过程中产热较多 , 需要较高的热量管理系统水平 , 内部温度达到250-300℃便容易发生强烈化学反应 , 甚至爆燃 。 同时由于镍、钴金属的稀缺性 , 三元锂电池的成本也一直居高不下 , 偏偏钴元素能够维护电池的稳定性而不可或缺 , 一辆Model 3就要消耗7公斤的钴元素 。

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其二 , 磷酸铁锂相对来说不含稀有金属 , 所以成本要低很多 , 而且内部正极材料电化学性质比较稳定 , 超过600℃时才会发生分解效应 , 电池的安全稳定性较高 , 循环寿命也较长 , 充放电次数在5000次时剩余容量仍可达到84%左右 , 衰减并不明显;缺点就在于能量密度较低 , 低温性能较差 , 在零下20度时电池容量衰减到只剩50-60% , 同等条件下三元锂电池仍能够保持在70-80%左右 。 低温性能问题现在已经有许多解决方案 , 比如特异电解液、热泵空调电池温控系统 , 一旦它能够突破能量密度方面的差距 , 磷酸铁锂电池就能最终赢下这场战争 。