能量密度低、循環壽命短,再加上對環境的鉛污染,使得鉛蓄電池在當今社會越發受到詬病。
雖然中國新能源汽車產業鏈近年取得瞭飛速發展,使鋰離子電池成為主流動力源,但令人意外的是,即便是我們日常所用的新能源汽車,常見的“12V小電瓶”多數仍采用傳統的鉛蓄電池。
加之現在的汽車智能化程度越來越高,什麼智慧屏,頂級音響什麼的可以說是一應俱全,使得新能源整體的耗電量越來越大,傳統的鉛蓄電池明顯有些“力不從心”。
那麼,新能源難道真的就要止步於此,受制於電池瞭嗎?別急,歷經10餘年的開發,比亞迪終於成功的給出瞭一份完美的答案---磷酸鐵鋰電池,淘汰瞭落後的鉛蓄,實現全車無鉛化。
無污染動力:比亞迪磷酸鐵鋰震撼登場
早在2005年,比亞迪便已經推出瞭第一款磷酸鐵鋰動力電池,開始在新能源領域佈局。三年後,比亞迪推出F3DM新能源汽車,首次搭載瞭磷酸鐵鋰電池。
第二年的“十城千輛”工程,磷酸鐵鋰電池就已經占據瞭市場的主要份額。而2020年,比亞迪推出的刀片電池更是磷酸鐵鋰電池的集大成之作,能量密度可達到180Wh/kg,與三元電池不相上下。
磷酸鐵鋰電池,正極材料為LiFePO4,屬於鋰離子電池。相對傳統鉛蓄電池,後者采用鉛和鉛氧作為正負極材料,電解液為稀硫酸。
大量的含鉛的煙塵以及鉛酸液等危險廢物會在電池的制造、利用和回收中產生,如果沒有有效的處理和處置,就會對大氣、水體、土壤造成嚴重的污染。
相比之下,磷酸鋰鐵電池不含任何重金屬和稀有金屬,如鈷、鎳、鎘等,這些金屬的開采和加工會造成資源枯竭和環境破壞。同時,磷酸鋰鐵電池的回收利用方便,可以通過物理或化學方法進行再生,提高資源利用率,降低廢棄物的處理難度和成本。
磷酸鐵鋰電池的循環壽命也比鉛蓄電池多數倍,可以達到2000次以上,甚至3500次以上,而鉛蓄電池的循環壽命一般隻有300次左右,最高也就500次。
磷酸鐵鋰電池的理論壽命可以達到7~8年,但實際壽命還受到使用環境、充放電條件、電池管理系統等因素的影響,而鉛蓄電池的理論壽命一般隻有1~1.5年,實際壽命更短。
而且磷酸鐵鋰電池的容量衰減率低,即使在高溫、高倍率、深放電等惡劣條件下,也能保持較高的容量和性能,而鉛蓄電池的容量衰減率高,容易受到溫度、電流、深度等因素的影響,導致容量和性能的下降。
電瓶爆炸傷人事件的頻出也一直是廣大購車者所擔憂的事情。傳統鉛蓄電池的熱失控溫度大約在200度左右,一旦出現過充,短路等事件就有爆炸起火的風險。
而磷酸鋰鐵電池的熱失控溫度高達500度,安全閾值極大的提高。而且,磷酸鐵鋰電池的正極材料磷酸鐵鋰是一種穩定的無機化合物,不含重金屬和稀有金屬,不會產生有毒的氣體或液體,對環境和人體無害。
磷酸鋰鐵電池在內部結構中設有多重防護,包括過充保護、過放保護、短路保護和溫度保護等。這有效地防止瞭電池的損壞或失效。
永不損壞?比亞迪電池技術真相解析
其實,如果真的要比性能的話,與獲得過諾貝爾獎的三元電池技術還是稍微遜色瞭一點,不過,比亞迪號稱磷酸鋰鐵電池是終免維護到時為其增添瞭不少優勢。
可有人就要質疑瞭,任何東西都有個保質期,比亞迪的磷酸鐵鋰電池難道能違反物理定律不成,永不損壞?
其實,比亞迪在這方面的表現可以說是巧妙地進行瞭一場文字遊戲。根據比亞迪官網介紹,該電池的壽命在10年以上,擁有“三千次以上循環壽命”,相較於普通鉛酸蓄電池的平均3年左右壽命,要長得多。
而一輛非商業私人新能源汽車的平均壽命約為8年或15萬公裡。對於出租車等商業車輛,壽命約為6年或60萬公裡。
因此,比亞迪所謂的“終身”是和汽車壽命本身相比的,能夠做到與整車同壽命,可以終身不更換,並非是真的可以一直使用而不更換。此外,該電池還搭載瞭BMS電池管理系統,可實現實時監測電池指標並進行動態管理。
六邊形戰士?磷酸鐵鋰真實體驗!
目前,有多款汽車配備瞭磷酸鐵鋰電池。就連特斯拉也在其Model 3和Model Y等入門級車型上采用瞭磷酸鐵鋰電池。
福特汽車也計劃推出搭載磷酸鐵鋰電池的電動車型,包括純電SUV Mustang Mach-E和純電皮卡F-150 Lightning。此外,比亞迪以及大眾集團等公司也在推進搭載磷酸鐵鋰電池的車型。
在使用體驗上,一位用戶表示,磷酸鐵鋰電池的滿電NEDC續航為525KM,他認為這已經非常足夠。因為磷酸鐵鋰電池可以充到100%,實際續航基本持平三元鋰版本。
當然,也有有車主曝光純電動車冬季續航嚴重縮減的問題。比如,一位比亞迪漢用戶發現,雖然官方宣傳的實際測試達660公裡,但實際充一次電僅能跑230公裡。
另一位特斯拉Model 3車主反映,顯示航裡程420公裡,但開瞭241公裡後,電量就隻剩5%左右瞭,相當於續航打瞭6折。
這其實是和磷酸鋰鐵耐高溫反而不耐低溫的原因有關系的。在溫度較低時,磷酸鋰鐵電池內部的離子黏度增大,導致鋰離子在電解質中的移動受限,使得電量無法正常釋放。
當然,磷酸鐵鋰電池的壽命比許多其他類型的電池都要長。這意味著,盡管它在低溫環境下的性能可能會下降,但在整個使用壽命中,它仍然可以提供可靠的性能。
結語
比亞迪是全球首傢采用磷酸鐵鋰小電瓶的汽車企業,已成功投入使用200多萬輛新能源汽車。其磷酸鐵鋰電池不僅展現瞭企業創新實力,提升用戶體驗,同時在環保領域做出顯著貢獻。
比亞迪通過引領科技進步,以環保為己任,為推動新能源汽車產業鏈發展、實現可持續社會貢獻瞭卓越的努力。
科技和創新的引領作用,為社會進步註入瞭活力,同時環保與可持續發展的重要性備受關註。期盼更多企業效仿比亞迪,以創新和責任心塑造行業前行的方向,為創造更美好的未來貢獻力量。