目前没有绝对最好的电车电池,不同类型的电池在性能、安全性、成本等方面各有优劣,以下是一些常见的电车电池类型及其特点:
锂离子电池
- 磷酸铁锂电池
- 安全性:热稳定性好,电解液氧化能力低,在猛烈撞击、针刺或短路等情况下,不易释放氧分子,热失控温度通常在300℃左右,相比三元锂电池更安全。
- 循环寿命:循环寿命长,可达3500次以上,有些甚至超过5000次,且在同等循环次数下,剩余容量比三元锂电池多。
- 能量密度:能量密度相对较低,但技术不断进步,比亚迪第二代刀片电池能量密度有望达190wh/kg,宁德时代也推出续航超1000公里的产品。
- 低温性能:低温下性能相对较差,在严寒地区使用时电量衰减比三元锂电池明显。
- 成本:原材料成本相对较低,生产1度电容量的磷酸铁锂电池成本可能比三元锂电池低约150元。
- 三元锂电池
- 能量密度:能量密度高,能够提供更长的行驶距离,可满足对续航要求高的用户需求。
- 充电速度:充电速度快,电压较高,在相同电流下充电功率更大。
- 安全性:对温度敏感,在约200度时会分解,容易发生爆燃事故,安全性能相对较差。
- 循环寿命:循环寿命通常在2500次左右,不如磷酸铁锂电池长。
- 成本:生产成本较高,因为需要镍、钴等稀有金属,原材料成本较高。
镍氢电池
- 安全性:化学性质稳定,在正常使用和充放电过程中,安全性高,发生热失控和爆炸的风险低。
- 循环寿命:循环寿命长,经过多次充放电后,仍能保持较好的性能,可减少用户更换电池的频率和成本。
- 能量密度:能量密度较高,在相同重量下能存储更多电能,为车辆提供较长续航里程。
- 环境适应性:在不同温度和湿度条件下,性能表现相对稳定,能较好满足车辆动力需求。
- 成本:成本相对较高,限制了其在一些价格敏感应用中的使用。
铅酸电池
- 安全性:技术成熟,安全性高,不易发生起火、爆炸等危险情况。
- 成本:价格便宜,是目前市场上价格最低的电车电池,仅为锂电池价格的三分之一左右。
- 循环寿命:充放电循环次数在300-400次左右,使用寿命相对较短。
- 能量密度:比能量、比功率和能量密度都很低,以此为动力源的电动车车速及续航里程表现较差。
- 低温性能:受温度影响大,低温环境下续航里程会大幅下降,冬季续航可减少40%-50%。
半固态电池
- 安全性:减少了液态电解质的使用,降低了电池起火风险,安全性大幅提升。
- 能量密度:能量密度更高,在相同体积下可储存更多电量,能增加电车续航里程。
- 循环寿命:循环寿命长,可减少电池衰减和频繁更换问题。
- 成本:据清陶CEO透露,其半固态电池成本已接近液态电池,二代半固态电池成本有望比液态电池低20%。
固态电池
- 安全性:采用固态电解质,无泄漏风险,耐高温,热失控风险大幅降低,通过针刺、过充等严苛测试。
- 能量密度:能量密度可达500Wh/kg以上,是传统锂电池的2倍,如宁德时代凝聚态电池达500Wh/kg,吉利全固态电池达400Wh/kg,能支持更长续航里程。
- 充电速度:固态电解质可承受更高电压,支持4C以上快充,15分钟可补能600公里。
- 循环寿命:循环寿命长,可达2000次以上。
- 成本:当前成本约为液态电池的2-3倍,但随产业链成熟,预计2030年成本将下降50%以上。