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電池在電動車領(lǐng)域電池續(xù)航的突破口在哪

2020-04-04
來源:電源網(wǎng)

    現(xiàn)在的電動汽車在街上處處可見,在環(huán)保方面和國家政策的驅(qū)動力推動了新能源汽車的事業(yè)發(fā)展,,越來越多的電動汽車走進了我們的生活,。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示:截至 2019 年 6 月,全國新能源汽車保有量大約為 344 萬輛,,這也意味著電動汽車發(fā)展邁入了快速發(fā)展的階段,。各大汽車廠商也隨著這個趨勢推出各種電動汽車的浪潮,想要通過新產(chǎn)品來刺激市場,,占領(lǐng)市場份額,。電池作為電動汽車更為重要的部分之一,同時也是消費者選擇電動車時第一個考慮的重要指標(biāo),,因為它是解決電動車續(xù)航問題的重要突破口,。

    

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    關(guān)于電動車電池我們除了在廠家宣傳海報、廣告或是 4s 店了解到的電池總?cè)萘亢褪裁吹人倮m(xù)航,、NEDC 外,,相信很多朋友對電動汽車的電池的了解就微乎甚少了。

    說到汽車電池我們就先回到燃油汽車身上開始聊起,,傳統(tǒng)燃油汽車和現(xiàn)在我們新能源的電動車上的電池是完全兩碼事,。傳統(tǒng)燃油汽車配備的是鉛酸蓄電池和免維護型蓄電池(鉛酸蓄電池的一種),俗稱汽車電瓶,。這種電池優(yōu)勢是充放電時間短,,短時間可以提供超大電流用來啟動發(fā)動機;但是它使用壽命短(一般 2~3 年需要更換)體積大,所以它是不能滿足現(xiàn)在電動汽車維持長續(xù)航,、高穩(wěn)定的要求,。當(dāng)代電動車電池普遍采用的是三元鋰電池了。

    說到三元鋰電池,,我們就先來科普點電池基礎(chǔ)知識,。三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池,三元復(fù)合正極材料是以鎳鹽,、鈷鹽,、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整,。其能量密度比其他電池更大(能超過 200Wh/kg),、電壓也更高,,所以同樣重量的電池組電池容量更大,車子跑的距離也就更遠,,速度也能更快,。考慮到轎車具有空間有限,、電池用量小等特點,,選用高比能量與高比功率三元鋰離子電池更為合適。

    以電動車領(lǐng)軍品牌特斯拉為例,,特斯拉采用的是由松下生產(chǎn)的 18650 三元鋰電池,,在 Model 3 正式投產(chǎn)后,新型 21700 電池將取代 18650,,成為新的電芯,。以 18650 型為例,18 即指電池的直徑為 18mm,,65 指長度為 65mm,,0 是指電池形狀為圓柱。特斯拉最新采用的 21700 電池系統(tǒng)的能量密度在 300Wh/kg 左右,,相比其原來 18650 電池系統(tǒng)的 250Wh/kg 約提高 20%,。

    在這里就要提及下在電池領(lǐng)域我國還是處于領(lǐng)先位置,例如寧德時代和比亞迪都是行業(yè)佼佼者?,F(xiàn)在無論是國內(nèi)造車新勢力廣汽,、蔚來還是國際品牌奔馳、大眾等都爭先采用寧德時代的最新 NCM811 電池,。NCM811 電池也是我們熟悉的三元鋰電池的一種,,我們知道三元鋰電池的正極材料是以鎳鹽、鈷鹽,、錳鹽為原料,,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整,所以“811”表示的是鎳鈷錳的占比,,也就是 8 成鎳,,1 成鈷,1 成錳,。而''NCM”是這三種元素的簡稱。還有 NCM523,、NCM622 等電池,,目前很多廠家使用的還是 NCM532 電池,但是最新一代的寧德時代 NCM811 電池能量密度可達到 304Wh/kg,,這就意味著同體積下采用 NCM811 電池的電動車電池容量更大,,續(xù)航更遠,,更具優(yōu)勢。

    目前電動車最大的痛點還是續(xù)航,,說白了就是在電池材料和技術(shù)方面還有待突破,。雖然目前的三元鋰電池可以做到高穩(wěn)定和高比能量,但是從理論上來講,,三元鋰電池一般能有 2000 次充放電循環(huán),,加上日常使用時如果長時間大電流放電,或者經(jīng)常虧電,,三元鋰電池就會衰減得更快,。目前認為電池壽命終止的標(biāo)稱容為 70%;由于鋰電池衰減不可以逆,唯一能做的就只有換電池,。

    國家已經(jīng)出臺相關(guān)政策:要求乘用車生產(chǎn)廠家對它的電池,、電機這些核心部件,提供 8 年或者 12 萬公里以上的質(zhì)保,。但是,,過了質(zhì)保期之后怎么辦呢?或者是交通事故或者人為原因損壞后怎么辦?只能自費更換!但是你還要額外考慮下值不值得換,有可能更換全新電池組的費用可能比你整車的殘值還要高,,畢竟電池的成本是電動車整車最貴的部分,。

    我們買全新電動車之所以便宜是因為新能源車享受了國家優(yōu)惠政策補貼的,我們成交價格是優(yōu)惠后的價格,。但是如果我們單獨更換電池包是沒有補貼的,,加上電池包造價本來就高,所以單方面掏腰包更換電池價格很貴,。以比亞迪為例,,60kWh 的電池組在 4s 店報價在 10 萬左右,蔚來的 70kWh 電池組報價也在 10 萬左右,,特斯拉目前沒有確切報價,,但是已經(jīng)有外媒算出它的成本價為 141 美元/kWh,以國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)版 model 3 的 60kWh 為例,,算上運輸成本,、工時和盈利等也要大概 8 萬人民幣。按保守 5 到 10 年使用時間來算,,您的愛車 5 年以后的市場二手價格值不值得花這么多錢換個全新電池包?這個問題還是值得商榷的,。

    為什么大力發(fā)展新能源車?還不是為了環(huán)保。但是眾所周知電池污染也是至今尤為突出的環(huán)保問題,,那么問題來了!電動車更換下來的電池怎么處理?就目前市面上電動車保有量來看,,更換下來的舊電池數(shù)量十分龐大。其實在中國,在處理舊電池這個問題上我國相對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相對比較成熟的了,。早在 2018 年 8 月國家就已經(jīng)實施《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,,鼓勵車企、電池廠家,、廢物汽車拆解企業(yè)等綜合利用企業(yè)通過多種形式合作共建,、公用廢舊動力系電池回收渠道。其中鐵塔公司是這領(lǐng)域的佼佼者,,當(dāng)之無畏的國家領(lǐng)導(dǎo)隊,。鐵塔能源已經(jīng)與 43 家國內(nèi)車企、2 家整車進口企業(yè)合作,,在全國 31 個省市,,建成汽車動力蓄電池回收服務(wù)點 2075 個,將梯次利用作為產(chǎn)業(yè)鏈的一個獨立環(huán)節(jié),,同時基本打通了動力電池回收利用的環(huán)節(jié),。

    更換下來的動力電池處理流程為:報廢回收→檢測分揀→分類處理。最終分類處理分為兩種,,一種就是無法再利用的電池只能實行拆解,,提煉重金屬。一般來說,,電池中會含有汞,、鉛、銅,、鎘,、鎳等金屬以及硫酸化合物等合成化學(xué)物質(zhì),這些成分都是具有毒性的物質(zhì),,一旦隨便排放會嚴(yán)重污染環(huán)境,,所以要嚴(yán)格拆解分離提煉有害物質(zhì)和重金屬。相比拆解的成本過高,,對于還能繼續(xù)使用的電池最終處理就是另外一種方法:回收再利用,。

    面對淘汰下來衰減過度的電池,不過它還能繼續(xù)使用,,回收公司一般會包裝打包買給各行各業(yè),,讓它們再繼續(xù)服務(wù)人類。例如可以用在物流公司的純電大貨車身上,,因為它不局限于電池的容積,,可以堆積更多的電池組。目前很多電網(wǎng)也會回收舊電池在用電低峰期儲備電能高峰期釋放電能,,這種合理分配電力資源的還有水壩發(fā)電站,、路邊太陽能路燈等,。以上就是電池在電動車領(lǐng)域電池續(xù)航的突破口分析,,希望能給大家?guī)椭?/p>

    

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