新能源汽车的电池是什么电池,新能源汽车上的三元电池是什么

三元电池全称为“三元聚合物锂电池”,指的就是正极材料使用镍钴锰酸锂三元正极材料或镍钴铝酸锂三元正极材料的锂电池,所以这种电池也被简称为NCM电池(镍钴锰酸锂电池)或NCA电池(镍钴铝酸锂电池),其三元指的就是正极中的镍(Ni)新能源汽车的电池是什么电池、钴(Co)、锰(Mn)或铝(Al)。在中国,目前正在盛行的三元电池绝大部分为NCM电池,因为NCA电池在中国还未能大量生产。

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三元锂电池有两个显著特性:1.能量密度大,电压更高;2.可以通过调整正极材料的NCM比例调整电池性能。

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相比传统铁锂电池,三元锂电池能量密度大、电压更高,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,这就是导致主机厂们纷纷选择三元锂电池的主要原因。

之前,我国生产的三元电池正极镍钴锰比例多为5:2:3,这显然已经不能适应钴价飞涨的今天。为了应对这种现状,现在的电池厂商们纷纷开始降低电池中的钴含量,最为明显的就是NCM811电池的研发及推广。

关于电池,目前热门的选择有两种,磷酸铁锂和三元材料锂电两类。两者目前状况看,各有优劣,不好直接断言,但是就发展情况来说,国外主要以三元材料为主,可能他会得到更快的发展。

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下面我们多方面对比一下两款电池产品。

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1.能量密度

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两款电池,各选取了四个国内知名的样本,来进行对比。从上表的对比中可以发现,下面四款产品的平均能量密度更高,他们皆是三元材料电池。

2.低温特性

电池的低温性能一直广为诟病,我国北方冬季温度低,限制了离子在电解液中的移动,继而会降低使用效率,所以在低温放电特性测试中,我们也发现:磷酸铁锂电池不仅差异较大,而且整体放电性能不如三元材料制品。

3.安全性能

通过安全性测试,发现磷酸铁锂电池具有更加可靠的安全性。但是磷酸铁锂的电池生产厂家质量不统一,有出现安全性略差的产品。总体来说,安全性上,三元材料处于下风。

总结:三元材料锂电池在安全性上劣于磷酸铁锂,但是在能量密度和低温性能上都更好。

写在最后,目前国内电池发展中,比亚迪成绩显著,但是与世界主流发展方向不一致,它主要做磷酸铁锂电池产品,这样来看,优劣明显:他不会受到外国专利技术制约,通过发展更多的铁锂电池专利,从而可以起到慢慢主导磷酸铁锂电池行业的目的。但是自己单干,需要较强的研发实力。比亚迪在这方面还需要加强技术储备。

目前市场上新能源汽车使用的电池主要有磷酸铁锂电池,三元锂电池,镍铬电池,钛铬电池等,其中三元锂电池应用最多,以特斯拉,蔚来为代表的大多数新能源车都是使用三元锂电池,以比亚迪为代表的少数使用磷酸铁锂电池。

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我们通常所说的磷酸铁锂和三元锂都是指电池的正极材料,三元锂就是镍、钴、锂三种金属矿物质按照不同比例混合而成的金属材料。以这种金属混合物作为电池正极材料制作成单节三伏的电池就叫三元锂电池,特斯拉采用的就是18650型三元锂电池。将几百个这些单节三伏的小电池串联起来就变成动力电池组,为新能源汽车提供动力。

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那么为什么这么多车子采用三元锂电池呢?是因为三元锂电池的能量密度可控范围大,只要调整钴的比例就可以获得不同的能量密度。所谓的能量密度就是每公斤的电池材料所具备的能量,单位是Wh/Kg,据研究三元锂电池的能量密度极限是300,特斯拉目前可以达到260。而磷酸铁锂的能量密度极限在170。同样重量的电池,能量密度大意味着续航里程就长,续航里程是新能源汽车的重要指标也是国家的补贴方向,所以很多厂家使用三元锂电池。

三元锂电池也是有缺点的,就是安全问题,三元锂电池的热失控范围大概在200℃,而磷酸铁锂电池的热失控范围是在400℃,是三元锂的两倍,所以磷酸铁锂电池在安全性方面又略胜一筹。

这两年,随着新能源汽车保有量的增加,电池自燃事件时有曝光,将新能源汽车的安全问题推到了风口浪尖,特斯拉、蔚来都因为此事承受巨大的舆论压力,也承担了很大损失。国家和消费者开始越来越重视安全问题了,19年的磷酸铁锂电池装车量开始上升,据工信部最新一期公告显示,即将上市的新车上有超过60%的车型装配磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂电池重回主流市场还是得益于电池技术的高速发展,新材料和纳米技术的应用,大幅度提高电池的能量密度,加上电池管理技术的提高中国的新能源汽车续航里程正以每年10%的速度提升。

今年7月份左右比亚迪和宁德时代同时宣布进入日本市场,这是个发展里程碑。因为中国一直是电池大国,但不是电池强国,高端电池技术一直掌握在日本和韩国人手里,进驻日本就意味着中国可以参与国际竞争,在国际化石储能领域创造辉煌。

2021-12-08

2021-12-08