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就算买了电动车的人,都不一定知道电池的这些秘密!

2019-11-22 15:22
ET制造
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在环保、国家政策还有城市限牌等各种因素指引下,新能源车正在逐步取代传统燃油车。越来越多的电动汽车走进了我们的生活。截至2019年6月,全国新能源汽车保有量大约为344万辆,这也意味着电动汽车发展迈入了快速发展的阶段。各大汽车品牌都在快速推出自己旗下的电动汽车车型,乐此不疲地生产新的新能源车型,想要通过新产品来刺激市场,占领市场份额。电池作为电动汽车尤为重要的部分,也是我们在选择电动车时第一个考虑的因素,因为它是解决电动车最大痛点续航问题的关键部分。

关于电动车电池我们除了在厂家宣传海报、广告或是4s店了解到的电池总容量和什么等速续航、NEDC外,相信很多朋友对电动汽车的电池的了解就微乎甚少了。

说到汽车电池我们就先回到燃油汽车身上开始聊起,传统燃油汽车和现在我们新能源的电动车上的电池是完全两码事。传统燃油汽车配备的是铅酸蓄电池和免维护型蓄电池(铅酸蓄电池的一种),俗称汽车电瓶。这种电池优势是充放电时间短,短时间可以提供超大电流用来启动发动机;但是它使用寿命短(一般2~3年需要更换)体积大,所以它是不能满足现在电动汽车维持长续航、高稳定的要求。当代电动车电池普遍采用的是三元锂电池了。

说到三元锂电池,我们就先来科普点电池基础知识。三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。其能量密度比其他电池更大(能超过200Wh/kg)、电压也更高,所以同样重量的电池组电池容量更大,车子跑的距离也就更远,速度也能更快。考虑到轿车具有空间有限、电池用量小等特点,选用高比能量与高比功率三元锂离子电池更为合适。

以电动车领军品牌特斯拉为例,特斯拉采用的是由松下生产的18650三元锂电池,在Model 3正式投产后,新型21700电池将取代18650,成为新的电芯。以18650型为例,18即指电池的直径为18mm,65指长度为65mm,0是指电池形状为圆柱。特斯拉最新采用的21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右,相比其原来18650电池系统的250Wh/kg约提高20%。

在这里就要提及下在电池领域我国还是处于领先位置,例如宁德时代和比亚迪都是行业佼佼者。现在无论是国内造车新势力广汽、蔚来还是国际品牌奔驰、大众等都争先采用宁德时代的最新NCM811电池。NCM811 电池也是我们熟悉的三元锂电池的一种,我们知道三元锂电池的正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,所以“811”表示的是镍钴锰的占比,也就是 8 成镍,1 成钴,1 成锰。而''NCM”是这三种元素的简称。还有 NCM523、NCM622 等电池,目前很多厂家使用的还是 NCM532 电池,但是最新一代的宁德时代NCM811电池能量密度可达到304Wh/kg,这就意味着同体积下采用NCM811电池的电动车电池容量更大,续航更远,更具优势。

目前电动车最大的痛点还是续航,说白了就是在电池材料和技术方面还有待突破。虽然目前的三元锂电池可以做到高稳定和高比能量,但是从理论上来讲,三元锂电池一般能有2000次充放电循环,加上日常使用时如果长时间大电流放电,或者经常亏电,三元锂电池就会衰减得更快。目前认为电池寿命终止的标称容为70%;由于锂电池衰减不可以逆,唯一能做的就只有换电池。

国家已经出台相关政策:要求乘用车生产厂家对它的电池、电机这些核心部件,提供8年或者12万公里以上的质保。但是,过了质保期之后怎么办呢?或者是交通事故或者人为原因损坏后怎么办?只能自费更换!但是你还要额外考虑下值不值得换,有可能更换全新电池组的费用可能比你整车的残值还要高,毕竟电池的成本是电动车整车最贵的部分。

我们买全新电动车之所以便宜是因为新能源车享受了国家优惠政策补贴的,我们成交价格是优惠后的价格。但是如果我们单独更换电池包是没有补贴的,加上电池包造价本来就高,所以单方面掏腰包更换电池价格很贵。以比亚迪为例,60kWh的电池组在4s店报价在10万左右,蔚来的70kWh电池组报价也在10万左右,特斯拉目前没有确切报价,但是已经有外媒算出它的成本价为141美元/kWh,以国产标准版model 3的60kWh为例,算上运输成本、工时和盈利等也要大概8万人民币。按保守5到10年使用时间来算,您的爱车5年以后的市场二手价格值不值得花这么多钱换个全新电池包?这个问题还是值得商榷的。

为什么大力发展新能源车?还不是为了环保。但是众所周知电池污染也是至今尤为突出的环保问题,那么问题来了!电动车更换下来的电池怎么处理?就目前市面上电动车保有量来看,更换下来的旧电池数量十分庞大。其实在中国,在处理旧电池这个问题上我国相对应的产业链已经相对比较成熟的了。早在2018年8月国家就已经实施《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,鼓励车企、电池厂家、废物汽车拆解企业等综合利用企业通过多种形式合作共建、公用废旧动力系电池回收渠道。其中铁塔公司是这领域的佼佼者,当之无畏的国家领导队。铁塔能源已经与43家国内车企、2家整车进口企业合作,在全国31个省市,建成汽车动力蓄电池回收服务点2075个,将梯次利用作为产业链的一个独立环节,同时基本打通了动力电池回收利用的环节。

更换下来的动力电池处理流程为:报废回收→检测分拣→分类处理。最终分类处理分为两种,一种就是无法再利用的电池只能实行拆解,提炼重金属。一般来说,电池中会含有汞、铅、铜、镉、镍等金属以及硫酸化合物等合成化学物质,这些成分都是具有毒性的物质,一旦随便排放会严重污染环境,所以要严格拆解分离提炼有害物质和重金属。相比拆解的成本过高,对于还能继续使用的电池最终处理就是另外一种方法:回收再利用。面对淘汰下来衰减过度的电池,不过它还能继续使用,回收公司一般会包装打包买给各行各业,让它们再继续服务人类。例如可以用在物流公司的纯电大货车身上,因为它不局限于电池的容积,可以堆积更多的电池组。目前很多电网也会回收旧电池在用电低峰期储备电能高峰期释放电能,这种合理分配电力资源的还有水坝发电站、路边太阳能路灯等。

这就是电动车动力电池的一生。

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