买新能源必知常识之电池篇

2022年1月18日

随着技术的不断发展,新能源汽车已经越来越受到人们的喜欢和认可。身边不少朋友也表达出了准备买新能源汽车的想法。

对此,我不打算做出什么有倾向性的评价建议。不过还是希望大家在购买新能源汽车之前,务必要弄清楚关于新能源汽车与传统燃油车的不同,以免产生不必要的尴尬。

选品牌还是选电池

在问出这个问题的时候,估计有很多人会发懵,怎么还会有这种选择?买个公里数符合预期的,品牌买自己喜欢的不就完了?或者说哪个车卖得好,买哪个不就完了?

非也!在特定条件下,电池类型可比汽车品牌重要得多!比较幸运的是,经过几年的发展,目前新能源汽车电池已经基本固定在了三元锂和磷酸铁锂两个方向,所以乐动平台只需要二选一就可以。

三元锂电池,是指正极使用镍钴锰材料制作的锂电池。而磷酸铁锂电池,是指使用磷酸铁锂作为正极材料的锂电池。

三元锂电池的电压平台相对于磷酸铁锂更高,容量也更大,相同体积和重量的情况下,三元锂电池续航里程要更远,在大倍率充电和耐低温性能上,三元锂电池也有一定优势。但是三元锂也有自己的劣势,一是电池所需的钴元素在我国储量较少,大部分依靠海外进口,成本会比较高;二是三元锂的高温结构不稳定,在200°C时就会发生分解,产生剧烈的化学反应,导致高温安全性差,极易发生燃烧和爆炸。

磷酸铁锂电池的耐高温性能出色,安全稳定性更好,价格也便宜,原材料磷、铁在国内广泛分布,不愁断供。而且寿命方面,磷酸铁锂电池优势明显,也就是同等使用循环次数下,电池衰减更慢。但缺点是低温条件下,电池衰减的非常快,零下10度以下,100次左右的充放电循环,电池容量就会下降到初始容量的20%,基本上是与寒冷地区无缘。

看到这个分析,乐动平台再回看北汽新能源以三元锂电池为主,比亚迪以磷酸铁锂电池为主的格局,就会大致明白,并非是什么技术限制,而是根据自身主销市场所做出的选择罢了。

自燃和电池的关系

新能源汽车自燃,放在现在已经不是什么新鲜新闻了,连高大上的特斯拉都不能免俗,每年烧个一两台表示下存在感。

对于自燃,大部分的调查结果都是底盘有磕碰、电池有损伤之类,真的是这样吗?乐动平台先从电池的基本结构看起。先上图

电池最基本的单元是电芯(cell),但是想驱动一台1吨多重的汽车,这么一个小小的电芯是不可能实现的,需要上千颗,甚至几千颗这样的电芯来驱动。为了安全和有效的管理好这上千块电芯,就需要按照模组(module)的形式进行有序的组装,最终把这些个模组在电池管理系统BMS和热管理系统的控制下组装在一起,就形成了电池的整体形态,电池包(pack)。

电池包,也就是乐动平台平时所说的汽车电池。说了这些和自燃又有什么关系呢?磨刀不误砍柴工,有了基础概念兜底,后面的释义也就更容易听懂。

从电池包的结构,乐动平台就可以看出,新能源汽车的电池其实很脆弱,脆弱到禁不起一块电芯的损坏。尤其是串联结构,一块电芯出现问题,可能会导致整个电池包出问题。这也是很多时候撞坏一点地方,整个电池都会废掉的原因。

而且如果电池使用时间过长,尤其是多次高功率直流快充的情况下,会导致电芯内部的锂离子生成锂枝晶,并像树枝一样不断生长。一旦锂枝晶刺穿了正负极之间的隔膜,就会造成短路,电池温度就会急剧上升,导致热失控,其它电芯随之跟着自燃。

乐动平台知道电池包是有热管理系统的,会帮助电芯进行热传导散热。但包括特斯拉在内的大部分车企采用的都是三元锂电池,而三元锂在高温状态下的不稳定性,到目前为止,技术上还没有完全解决。也就是说热管理系统也就放在平时还好,可遇到热失控,什么管理系统都会变成摆设。

也就是说,撞击只是自燃的可能选项,更多的是诱因,热失控才是大部分车辆自燃的真正原因。

所以对于电池伤害巨大的直流快充能少用的情况下,要尽量少用。可是问题又来了,动不动需要8小时以上的慢充你真的受得了吗?

充电安全和便利性

关于充电安全和便利性的问题,我在之前的文章《新能源汽车距离充电自由还有多远》中,有过较为详细的论述,如果感兴趣的朋友可以翻看一下。

这里只是稍作提醒,如果有朋友真想买新能源汽车的话,一定要对自己的使用环境做好充分的评估,要确保自己常用地点有充电桩,最次也要方便自行充电。

为啥呢?一是很多车型并不配赠充电桩,二是随赠的充电桩中,大约有四分之一因为小区规划或者电压不足等种种原因而无法安装。所以在购车前,一定要咨询好自己的小区物业是否可以安装充电桩,不然的话,用起来会非常尴尬,尤其还住在高层的情况下。

来源(百家号) 作者(就数说事)

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