电池战争早已打响,宁德时代迎产量辉煌,不过Ta才是电池的未来
再来说说如今应用最广泛的三元锂电池,这也是宁德时代可以制胜动力电池市场的关键。相比磷酸铁锂电池,三元锂电池的综合表现更为平均,能量密度较高,体积比能量也更高,并且随着电池产业的发展,三元锂电池的价格也来到了一个厂家能够接受的范围。
三元锂电池最大的优势在于电池能量密度高,其储能密度通常在200Wh/kg以上,相对于磷酸铁锂的90-120Wh/kg来说,这样的表现对于轻量化设计更加友好,也更适合现阶段新能源乘用车市场对续航里程的需求。
不过三元锂电池的缺点也同样突出,其分解温度在250-350℃左右,此时内部化学成分开始分解,释放氧分子,在高温作用下电解液会迅速燃烧,增加电池发生自燃及爆炸的风险。因此搭载三元锂电池的车型对电池管理系统提出了极高的要求,在设计过程中需要做好过充保护、过放保护、过温保护和过流保护等。
不过随着技术的进步,三元锂电池的安全问题已经得到改善,譬如江淮新能源拥有的液冷电池管控技术,能够确保电池包温度在10-35度之间并且不受户外温度影响,极大保障电池活性和续航,避免低温造成的续航下降以及高温造成的快速衰减。
目前三元锂电池由于其出色的综合表现,目前在市场上得到了大量应用,各大主流新能源车企旗下车型都已经全部搭载三元锂电池,包括特斯拉、吉利帝豪EV、北汽EX和EU系列、江淮iEV系列等。
未来最被看好的燃料电池
尽管三元锂电池是现阶段发展新能源汽车最好的依靠,但从续航里程、充电时间、使用寿命和电池回收等方面依然拥有不小的局限性。作为具有更高能量密度的氢燃料电池,或许才是未来真正可以依赖的新能源技术。
氢燃料电池主要的成分是氢,所以使用氢燃料电池作为动力系统,可以更加的便捷、实用和无污染,而锂离子电池则含有很多重金属,如果回收不当,就会对环境造成更大的污染。氢燃料电池储能密度高,且重量轻,续航里程普遍更远,通常会超过500公里。而目前大部分纯电动汽车续航里程在300公里左右,少数车型可以达到400-500公里。另外加氢就像加油一样,一般只需3~5分钟,而电动汽车的充电则是一个缓慢的过程。
不过氢燃料电池技术难点就在于不能让游离的电子通过的质子交换膜,而这个也是在过去很长一段时间内制约着燃料电池车型发展的重大短板。在过去,这个质子交换膜的材料是铂,铂可以说是非常昂贵(做钻戒的材料)。所以在很长一段时间内,整个汽车产业研究的问题就在于如何降低燃料电池的成本。
伴随着2014年丰田Mirai的亮相,丰田也正式宣布突破了质子交换膜的技术难点。丰田以一种竹炭材料取代了铂作为质子交换膜,使得燃料电池车的成本得到了大幅度的降低,这也是丰田Mirai能够走向量产的重要保证。不仅如此,在2014年年末,丰田也正式开放了Mirai燃料电池车的技术专利,为这一技术的普及扫清了障碍。
阻碍氢燃料电池发展,除了技术上的难题外,就是配套设施成本上的问题。氢燃料充电站建设成本比纯电动汽车充电站成本高很多,就目前纯电动充电桩都没办法普及,更别提氢燃料充电站了。
写在最后:
从目前来看,纯电动汽车通过电池技术的提升,在一定程度上解决了续航和充电时间的问题,宁德时代也正是利用三元锂电池成为国内动力电池第一供应商。不过氢燃料电池汽车,因为它能量高,排放更清洁,污染更少,无疑将会成为未来新能源汽车市场的主流动力选择。目前除了丰田、通用等全球车企外,自主品牌长城也与宝马签订协议假如氢燃料电池研发阵营,不过就解决氢燃料电池技术和充电站高成本建设等问题还是有些任重道远。
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