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新能源汽车分析【锂电池分类与磷酸铁锂优势】

2014-04-28 08:49
kumsing
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  电池的寿命也就是循环寿命,并非简单的电池参数给出的数字。电池的循环寿命和电池的循环状态是息息相关的,比如放电倍率、充电倍率、温度等。通常电池实验室数据得出的循环寿命,是以0.3C恒定的充放电倍率,在20度恒定最佳温度下得到的。但是在实际用车过程中,倍率和温度都是非恒定的。这也就是为什么通常无论是笔记本、手机,还是电瓶车的电池,实际使用中的寿命都远远不如厂商给出的数据的原因。而中小里程纯电以及长续航双模混合动力车,因为所带的电池比较少,对其放电的要求就会更高,对寿命的影响就会更大。

  比如A123的磷酸铁锂电池,通常循环寿命可以到3000次以上。但是,A123的磷酸铁锂航模电池,以10C的充电倍率、5C的放电倍率使用,实验室中的寿命缩短到只有600次,而真正实际使用中只有400次左右,可见放电倍率对寿命的影响。

  再以比亚迪“秦”为例,只有13KWH的电池驱动峰值功率110KW的电机。可以计算出,当“秦”满电时其最大放电倍率高达8.4C。尤其是当“秦”只有50%电量时,其最大放电倍率可以达到18C。如果电量再低放电倍率将超过25C,这会极大地缩短电池的寿命。

  再看P85度电的特斯拉,最大功率310KW的电机,看起来很庞大,其实电池放电倍率不过4C。在只有30%的电量时,最大放电倍率也不过10C。而且特斯拉的大容量电池,在极大程度上避免电池处于大功率的放电之中。

  通过简单的对比,就可以看出比亚迪电池的高倍率放电寿命的优越性。

  三、温度适应性

  极寒对电池的影响,主要表现在充放电倍率低和电容量减少;极热对电池的影响,主要表现为寿命减低、高温安全性以及充放电能力下降。

  极寒对于电池的影响相对较轻,因为一般锂电池都可以在零下20度以下使用,而且在电池的放电过程中本身就会产生热量,但能耗的增加以及电量的减少不可避免。

  极寒对纯电车的影响和对双模混合动力车又不一样。纯电动车因为没有其他动力来源,在极寒情况下要达到合适的温度,必须依靠电池放电加热,那么对于能耗以及续航里程就会有很大影响。特斯拉在冬天无论是百公里能耗以及续航里程都和平时有显著不同。

  对于双模混合动力影响就较弱。因为混动有发动机作为备用提供能量。比如去年11月份比亚迪在包头举行的“秦”推广活动,当时夜间气温在零下15至20度,在早晨极寒的情况下启动车辆,系统会自动切换到HEV模式,发动机带动空调,迅速提高车内温度,当温度提高以后再切换回EV模式。

  极热对纯电和混动影响都很大,比如电池本身大功率放电温度就会升高。以普通锂离子电池为例,20C的放电,电池的温度可以提升到接近50度。这么高的温度,不仅对电池的寿命有影响,更重要的是安全隐患。比如特斯拉的三元电池在高温环境下会释放氧气,而氧气是易燃物体。特斯拉通过循环冷却系统降低温度、以硬外壳包裹隔离电池以防止氧气溢出。但是当遇到撞击时还是难免起火。

  四、能量密度

  能量密度,顾名思义就是单位重量的电池所能容纳的能量。能量密度通常是判断电池优略的重要指标,但是在笔者的分析体系里,能量密度在电池性能指标中不是很重要。

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