您的位置 首页 厂商

特斯拉为什么选用松下18650锂电池?

作为在一个研究所工作的工程师狗,终于有机会在自己的领域说几句了。首先纠正一个概念,ldquo;锂电rdquo;是我们一般说的ldquo;锂离子电池rdquo;的

作为在一个研讨所作业的工程师狗,总算有机会在自己的范畴说几句了。

首要纠正一个概念,“锂电”是咱们一般说的“锂离子电池”的简称,而有些人说的“铁电”,其实是运用磷酸铁锂为正极资料的锂离子电池,它是“锂电”的一种。

特斯拉为什么运用松下18650锂电池?

OK,现在开端答复,先说简略版浅显型摘要:

特斯拉运用的松下18650锂电池,以NCA为正极,而且规划了杂乱的电池办理体系,然后尽或许确保和进步了电池作业的高效性与安全性。至于是否肯定的安全,这个无法答复,你假如想说自燃,我还想说汽油车夏天也自燃呢。

关于纯电动轿车(不考虑插电混动以及纯混,人家能够靠汽油开挂),咱们最最纠结的是什么?路程焦虑,便是开不远,由于电池的能存储的能量密度太低,车用电池成组后现在一般也就100~150Wh/kg的能量密度,汽油的这个数值大概是10000……所以哪怕你像乌龟相同背一车电池都不见得处理问题。咱们天天吐槽电动轿车天天充电跑不远半路没电了怎么办,都是能量密度太低给害的。

现在电池技能的最大短板,便是能量密度太低,落后于摩尔定律无穷远……别扯那些锂空什么的,即便它们能量密度也不够高,关键是离有用还远……

所以至于为什么不选用磷酸铁锂电池,我想说,首要原因,应该是容量(Capacity单位是Ah),以及能量(Energy,即容量的Ah乘以电压,得到Wh)偏低(磷酸铁锂容量比三元低一点,电压还低,只要3.4V,所以乘出来的能量就更低了)。

实践的轿车用电池组都是串并联组合出来的,需求用串联来进步电压,此刻,单节单池的电压以及不同电池之间的容量一致性显得非常重要,光说容量低是不谨慎的。

自己的作业便是在国内某研讨所做磷酸铁锂的某晋级产品的研制,还一起乱看一些其它资料,锂电池和电动轿车的东西,所以在这儿答一下。

(现在开端富丽地半学术地打开斯米达)

要比照几种正极资料,咱们就必须引进这个图,即五个重要功能判据:

Power功率,Life寿数,Cost本钱,Safety安全,以及Energy能量。

比照的资料是NMC/NCA三元资料/NCA,LCO钴酸锂,LFP磷酸铁锂,LMO锰酸锂。NCA和NCM比较附近,算是资猜中的近亲,因而在这儿归为一类说。

LCO = LiCoO2 , layered, NMC = LiNixMnyCozO2 , layered, NCA = LiNi1-y-zCoyAlzO2 , layered, LMO = LiMn2O4 spinel, LFP = LiFePO4 olivine

从这个图中,咱们能够看出:

•LFP资料

Energy能量最低(悲惨剧,容量低是一方面,3.4V的低电压才是问题,不和比方便是镍锰酸锂尖晶石,电压4.7V)。篇幅所限,就不在这儿放充放电曲线了。

Power功率一点也不低(在鄙研讨所克己的中试级磷酸铁锂,5C能够做到130mAh/g滴(当然PHOSTECH的也能够……)。包碳+纳米化资料倍率功能仍是很强壮的!

Life寿数和Safety安全性最优,这首要得益于该资猜中聚阴离子PO43-的结合效果,使得氧结合的更好,与电解液的反响活性低,不像三元资料那样更简单呈现一些发生氧气鼓泡等现象。寿数上,一般以为能够>4000次循环。

Cost本钱,磷酸铁锂还不错,本钱上仅次于LMO锰酸锂资料(这个东西,空气烧,锰源又廉价),第二有竞争力。磷酸铁锂的质料,磷铁锂都比较廉价,可是做成纳米粉需求一些本钱,热处理又要在慵懒气氛下进行,种种工艺要求,导致该资料的本钱(国产的大约10W/t)不像LMO那么低(6~7W/t),可是比起NMC(13W/t),LCO(更贵)仍是廉价一些的。

原因:钴比镍贵(我国贫钴啊有没有),镍比锰铁要贵,用什么质料,有什么本钱。

•然后再比照剖析以下NCM/NCA资料

能量最有优势(电动轿车就想跑远点,这个最重要)。此外跟着高镍NCM资料的研制推出,这个资料的能量密度还能有进一步的进步

功率还能够(其实也够用了,关于纯电动轿车,能量比功率特性更为重要,关于丰田Prius这种混动车,功率特性才更重要,但条件是能量不能太挫)

寿数,也不错。之前的时分,三元资料或许寿数在1000次左右,可是近几年来随研制作业的发展,该资料的寿数现已能够到达2000周(如同标准是还能坚持80%仍是多少,记不清了),这就现已很可观了,比方你电动轿车,一天一充,一年365次,2000次够你6年了,好多人这时都计划换车啦。

本钱有点高(先供认这点)。

究竟用了些镍钴金属,本钱高点正常,可是这个资料至少比LCO钴酸锂廉价,所以今后在日常电子消费品范畴,替代LCO资料仍是比较有出路的。

安全差,尤其是相关于磷酸铁锂而言,NCM/NCA资料充电时会往外冒氧气,运用中出事的或许性也高于LFP资料,三元资料电池安全性一向存在一些问题。

可是提到这儿,电池里不只要正极资料,咱们还能够经过电解液成分调理,隔阂优化(陶瓷隔阂神马)以及优化电池控制体系(冷却,安全防护)来减轻这个问题。尽管NCM/NCA资料的安全性一向算是个问题,可是仍是有进步的空间和处理的方法的。说能彻底处理安全问题的,我以为都是在耍流氓。电池控制体系,是尽或许进步安全度,不或许确保100%安全。

哪个更安全?

所以在此比照一下这两个资料,最重要的能量密度上NCM/NCA完胜,寿数上NCM/NCA不差,安全上NCM/NCA差些,可是不严峻,功率不算太重要,两者都不错,本钱上NCM/NCA高一点。

•可是在这儿留意了:本钱上NCM/NCA高,是单位质量的本钱(rmb/kg)。

考虑到单位质量的NCM/NCA能量密度高(Wh/kg),所以折合成单位能量的本钱的话(rmb/Wh),NCM/NCA还更有优势一些,所以从单位资料的本钱来单纯核算,成果或许是比较有欺骗性的。

提到这儿,我不由得要吐槽:你们天天嫌电动车贵,便是由于电池用的多,便是由于单位能量的本钱(rmb/Wh)这个数太高,其实真的很难降啊,咱们都快喝西北风了啊啊啊啊==

•别的一点,便是磷酸铁锂放电渠道和平,不好做电池控制体系啊,NCM/NCA这方面就要好些。

不过作为一名磷酸铁锂研讨狗,我也得为咱们的资料说几句话:在寻求安全性、倍率性的场合,磷酸铁锂电池仍是有优势的,尤其是请天天吵着电动车、电池不安全的人多为咱们磷酸铁锂投票。

此外磷酸铁锂不需求用镍钴这些玩意,关于国家资源安满是有所协助的(好吧,其实也用不太多,不过这工业一旦大了用量也可观);

还有,磷酸铁锂资料究竟寿数仍是最好的,所以在某些要求时刻的场合,它有优势(比方有的电池廉价,可是寿数或许仅仅磷酸铁锂的一半不到,折合运用时刻后本钱就不相同了,我才不告知你是LMO呢),咱们要学会算账。

在一些能量密度要求不是特别高的场合,磷酸铁锂仍是有优势的,比方储能等新范畴。

所以,说来说去,为了让纯电动轿车跑的更远,能量密度更高的电池更受喜爱。

参考文献:The Current Move of Lithium Ion Batteries Towards the Next Phase. Adv. Energy Mater. 2012,DOI: 10.1002/aenm.201200028

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/changshang/150967.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部