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电动车电池知识篇:铅酸电瓶和锂电池哪种更好



  电动车选铅酸电瓶好,还是锂电动力强?解析这个问题只需要参考电动汽车,如果铅酸电瓶好,为什么这种车型绝对不选择它呢?想通了这点也就没有什么好纠结了,答案肯定铅酸电瓶更差,不论安全性、稳定性还是耐用性都可以这样评价。

  如果说电瓶还有什么优点的话,那就是制造成本更低一些,但也仅限于对比普通三元锂,如果面对磷酸铁锂则必然要差的多得多。

  所有电池或电瓶都叫做「化学电源」,充电与放电都是以化学反应为基础,产生电流只是结果而不是前提。铅酸电瓶是将正负极板都浸泡在电解液中,电解液使用的是【硫酸溶液】,正负极为铅与二氧化铅。

  充电的过程通过电网的220V电,将电流输入到正极;电流会催化二价铅离子与电解液的带电硫酸根反应,分解为出铅以增加溶液的浓度。说白了就是把极板的硫酸铅结晶体给“化掉”,这是充电的目的。

  「放电」则方向的反应,电解液的放电硫酸会与极板的活性物质进行反应,过程中会产生电流;但是同时也会生成硫酸铅结晶体,并且会附着在极板上。

  绝大多数结晶体都是在在充电时再次分解的,但是每次充电都会留存部分高硬度结晶体无法有效还原;这是所谓的“极板硫化”,顽固的存在会造成电解液浓度的线性降低,因为可以还原的铅事实减少了。同时这些物质会影响活性物质的反应效率,放电容量的增大等于再次缩小容量,于是续航里程就会越来越低了。

  重点:基于每次充放电都会造成活性物质的衰减,并且会加重硫化的程度;所以铅酸电瓶的使用寿命是非常短的,一般都是完整充放不到400次就会报废。

  然而电动车体积小但电瓶能量密度很低*(体积很大),车辆无法装备足够多的电池;结果造成容量的也是足够低,每天都要骑行的话,几乎一年左右就会报废。更换一组的成本少则几百元多则上千元,潜在的用车成本是不是也挺高呢?

  NCM·镍钴锰三元锂电池早期应用过,这种电池的特点制造成本很高,平均每度电需要1.5k左右,几乎是铅酸电瓶的两倍之高。所以诸如小牛等早期的互联网电动车品牌,车辆的价格总是相当高,这就造成了锂电更贵的偏见。

  而且这种电池的安全等级并不是很高,原因在于能量密度过高了,在充放电时如控制系统的稳定性较差的话,电池确实容易高温甚至起火。所以锂电电动车初期的评价是很差的,使用行业多为外卖配送或代驾为主。

  重点:此类三元锂的优点其实也是「能量密度高」,相同体积或质量的锂电池,贮存的电能一定会比铅酸电瓶高3~5倍。也就是说相同的电池组用锂电,续航里程也是可以成倍数增长的;不过也因为偏高的成本而无法装备太多电芯,所以实际续航最多翻1~2倍。

  所以对续航能力要求高的用户总会选择这种电池,只要是正规品牌的车辆其实也足够安全;自燃概率高的大多数是没有品牌或自创品牌的组装车,曾经施救过的一辆自燃电动车,使用的其实还是铅酸电瓶。

  优秀的铁电池(汽车用)经过非常严格的测试,比如比亚迪推出的刀片型铁电池,在短路、过充与炉温的测试中,电池不仅没有起火,温度标准都不足以煎鸡蛋。原因在于极板的复合材料并不“活泼”,铁元素是宇宙中最稳定的元素;比如黄矮星在经过无数次聚变反应后,最终形成的超大质量星体就是个“铁球”,铁元素没有什么好反应的了。

  那么在安全性不再有任何顾虑后,这种电池的使用寿命可以是铅酸的数十倍;依靠锂离子的正负极嵌入与脱嵌,电解液的特殊性又不会产生“硫化”,所以使用寿命是可以很高的。而且能量密度仍旧是电瓶的的3~4倍,续航里程也就有保证了。

  重中之重:磷酸铁锂电池的制造成本可以非常低,低到200元多就能有一度电了,似乎电瓶也没有这么便宜吧。所以只要铁锂电池的装机量能够快速增长,投入铁锂研发生产的企业越来越多,最终锂电电动车的价格会更低,车辆的综合品质也会越来越高。

  而且这种电池具备梯次利用的价值,车辆淘汰后可分拣出大部分电池,送入储能电站加速新能源发电的增长,届时电动车也会属于新能源车型,用车也不会有什么限制了吧。