侵权投诉
搜索
热门搜索:
订阅
纠错
加入自媒体

比亚迪占尽锂电池先机/特斯拉电动技术估值

2014-08-29 00:01
铁马老言
关注

  电池和充电基础设施的问题

  1912年流行的使用铅酸电池的电动车仅能行驶30-50公里,续航能力不足的缺陷现在有一个非常形象的专有名词叫做里程焦虑,事实上,内燃车也不可能完全避免里程焦虑,当你车里的油灯亮起,附近60公里又找不到加油站的情况下就可以体会到这种心理状态。但毕竟经历上百年的发展,加油的基础设施在多数地区已经相当完善了。

  电动车如何克服里程焦虑这个问题的答案其实是显而易见的:首先提升单次充电下汽车的续航能力,内燃车加满油箱可达里程通常在400-600公里之间,而现在销量最好的日产Leaf只有不到200公里的续航,超过300公里续航能力电动车凤毛麟角;其次加强充电站充电桩等基础设施建设,理论上讲充电的基础设施是最多的,但是不改造供电动车直接充电的实用价值并不大;最后缩短单次充电所需时间,内燃车单次加油算上排队时间一般也在15分钟以内,而现在电动车的充电进程动辄需要数小时。

  解决里程焦虑答案并不难寻找,不过怎样实现却是一个困扰了电动车发展一个世纪的难题,解决这个难题的核心毫无疑问在于电池的进步。

  我们的生活绝对离不开电池,从形形色色的电动玩具工具到汽车里面的12v蓄电池,从各种智能手机笔记本PAD到卫星国际空间站上的高密度蓄电池,电池的应用已经无处不在。尽管电池的应用已如此的广泛,但是电池发展的进度和个人电脑,互联网这些科技革新进化的速度相比却相形见拙。

  用作汽车的动力电池有两个核心的指标:一个是能量密度,另一个是使用寿命(包括循环和日历寿命)。如果电池的发展也存在类似芯片业摩尔定律这样规律的话,那么如钢铁侠的战衣,变形金刚的能量块这样许多科幻电影中的场景完全可以在现实生活中出现,不幸的是电池现在还是人类文明发展的一大制约。我们回顾下电池的历史就可以发现,从早期的铅酸电池到现在应用最广泛的锂离子电池,能量密度仅仅提高了7倍多。坏消息是电池的发展是百年来是如此缓慢,摩尔定律真的不存在。好消息是大部分发展我们是在1990年以后锂离子电池工艺突破(索尼公司率先克服枝晶难题)取得的。

  正如电容触摸屏技术出现后才有可能制造普及的智能手机一样。如果要达到类似内燃车的500公里续航的话,按照每千瓦时行驶5.5公里计算(EPA平均数据),电动车需要存储90千瓦时(度)的电量才能满足。采用整车2吨作为上限,其能量密度最少要达到200wh/kg以上的电池才能勉强符合电动车的要求,从上图可以看出,锂离子电池已经在2005年前后跨越了这一门槛,电动车终于在续航能力方面有了向内燃车正面挑战的资格。

  当然用作动力电池并非仅仅是能量密度提升这么简单,还涉及到使用寿命、安全性、性能、成本等重要参数。技术出现重要里程碑之后,各大汽车公司均投入了一定精力用于研究可用作电动车的动力电池。以下是几种常见的用做动力电池的锂化合物材料:

  锰酸锂(LiMn2O4):

  锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,能量密度尚可,是比较理想的动力电池正极材料,但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。不过近年来通过表面包覆和掺杂结合的改性手段来提高锰酸锂的电化学性能,这方面的进步很快。目前已有雪佛兰Volt,日产Leaf采用这种电池技术路线。

  磷酸铁锂(LiFePO4):

 

  磷酸铁锂主要的优点在于安全性良好、热稳定性不错、高放电功率、可快速充电且循环寿命长。不足之处主要是振实密度和比能都低从而体积较大重量偏沉,低温性能也较差,另外生产工艺也不太容易保持材料的一致性。目前使用这种技术路线有比亚迪的e6和菲斯克的Fisker Karma。

  镍钴铝锂(LiNiCoAlO2):

  镍钴铝锂也叫NCA,这种材料在能量密度、功率系数和使用寿命上可以说是理想的动力电池,不太讨人喜欢的主要是安全性和成本,但是用作小电池安全性的提升相当大,成本高主要是因为生产工艺要求比较高,在主流厂家稳定工艺量产后成本可以得到进一步控制。特斯拉的Model S正是通过和松下的合作,深度定制了这种电池。

  钛酸锂(Li4Ti5O12):

<上一页  1  2  3  4  5  6  下一页>  余下全文
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号