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工程师:续航里程诚可贵,电池安全价更高

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很多消费者在选购电动车时,往往更多关注新车续航里程!殊不知,电池安全其实比续航里程更为关键,毕竟少了安全保障,其他一切都是浮云。那么问题来了:我们该如何评判电池的安全性能呢?

针对这个问题,EVLAB邀请到了主要研究电动机&运动控制领域的电力电子与电子传动硕士xinhe sun先生来为大家分析“电动车的电池性能和安全性”。

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最近,我发现身边关注新能源汽车的朋友真的是越来越多了。至于原因很复杂,反正据说德国到2030年就将停售燃油车,中国估计到2030年新能源汽车的占比也将达到40%以上。如此背景下,说新能源汽车是大势所趋,应该没人反对了吧?

这是一个统计表,目前市面上主流纯电动车型所选用的电池类型。
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看完之后,各位可以发现:在目前电动汽车的电池市场中,三元锂电池和磷酸铁锂电池占据着巨大的市场份额。下面,我给大家简单解释下这两种电池的区别以及优劣势。

01 磷酸铁锂电池

特点就是不含钴等贵重元素,原料价格低,而且磷、铁在地球上的含量丰富,不会有供料问题。它的理论工作电压适中、单位重量下电容量大、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。

优点是:具有更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属(原材料成本低)、支持快速充电、工作温度范围广。

缺点是:性能上的缺陷,比如振实密度与压实密度很低,导致电池的能量密度较低,材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差,知识产权等问题。

02 三元聚合物锂电池

是指正极材料使用镍钴锰酸锂三元正极材料的锂电池。

优点是:能量密度高,循环性能好,目前,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。

缺点是:高温结构不稳定,导致高温安全性差,且pH 值过高易使单体胀气,进而引发危险,目前造价较高。

简而言之,磷酸铁锂电池性能略低于三元锂电池,但胜在使用寿命和安全性上,鱼与熊掌,如何选择,需要大家自己决定。当然了,单纯的对比电池可能不够直观,我们不妨将范围扩大一下,扩大到整个新能源汽车的对比,应该更能说明问题。

那分别装载了这两种电池的纯电动汽车表现如何?
看看《2016中国新能源汽车消费者调研报告》给出的几组数据:

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排在榜首的那位,我就不多说了,了解新能源汽车的应该都听说过。说一下榜单中的第二位,这应该可以说是代表我们国家在新能源汽车领域领军者的存在了。

腾势,作为深圳比亚迪和德国戴勒姆公司推出的一款合资车,用的就是磷酸铁锂电池,而且是比亚迪自主生产的。

比亚迪,作为全球最大动力电池生产基地,在进入汽车制造领域之前,专门就是做电池产品研发生产的,这为它现在研发新能源汽车提供了得天独厚的优势。

戴姆勒和比亚迪合作开发新能源汽车,看中的也正是这点,毕竟比亚迪自身的实力摆在那里:

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提醒一下,这个表没有把比亚迪在电动大巴上电池的销量统计在内,如果加上这部分销量,比亚迪无疑可以与松下一争高下。所以,相较于其他品牌的电动汽车,这款合资车的优势就很明显了。

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我们再说回电池。电池,对于电动车来说无疑是心脏一样的存在,至于大家关心的怎么选择的问题,我给出两个最主要的衡量标准,一个是续航里程,另一个就是安全性能。

先说续航里程,直接上图。

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如图所示,目前国内自主品牌纯电动汽车续航里程最大的是400Km,而300Km~400Km之间都被比亚迪占据。

有人做过调查,说我们中国消费者每天的平均驾驶里程在40至70公里之内,那么以300Km计算,大概每周只需要充一到二次电,并不是每天都要为了充电奔波,300Km的续航里程是完全可以满足我们日常使用的。


再来说下安全性能,我认为可以从三个方面考量:


01 是否会自燃、爆炸?

真有过这样的案例!而至于电动车的电池为什么会爆炸,还是要从原材料说起。之前提到的磷酸铁锂电池和三元锂电池两种材料都会在到达一定温度时发生分解,但不同的是,三元锂材料会在200度左右发生分解,而磷酸铁锂材料发生分解是在800度左右。

并且三元锂材料的化学反映更加剧烈,会释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应,所以三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。因此,有人说磷酸铁锂电池是目前最安全的电动车电池。

02 电池的高压电流是否安全?

关于这点,需要结合到车的设计一起看,也就是说因车而异。我看过腾势的一个发布会,里面说到,这款电动汽车的高压设计是完全按照戴姆勒高压安全要求设计的。

若真是这样,那我们就不用担心了,因为,戴勒姆的高压安全设计要求,是梅赛德斯-奔驰、保时捷、宝马、奥迪、大众5家汽车企业一致认可的。就冲这五个牌子,也值得我们信任了。

03 电池的辐射大不大?

这里必须要提出表扬的是,我们国家在电磁标准方面的要求是很严格的,甚至有些部分的要求是要高于国际标准的。

根据联合国国际卫生组织关于电磁辐射电磁场的安全标准,磁场辐射安全标准为 100μT。我们常用的电子产品均带有磁场,数值是在4μT左右。再直观一点,手机看微信时的电磁辐射为0.20μT,发微信时的电磁辐射为0.45μT,而播放视频时的电磁辐射高达19.00μT。

而电动汽车的电磁辐射,我找到了网上的几组实测数据:比亚迪e6约为2.95μT;江淮iEV4纯电动车约为0.597μT;腾势车内磁场水平最高处约为0.39μT。

所以,对于电动汽车的电磁辐射安全性大可放心。

电动车电池到底哪个好,就我所知,目前业内也存在很多的分歧,但有一点是一致的:至今尚未有任何一种电池技术能真正满足新能源汽车动力电池的所有技术要求。


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评论列表

一个字不服来战

  • 2F
    NEODU 2019-1-03

    列出来的都是一两年前的车型,看着很有穿越感觉。

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