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纯电动车的主流电池有哪几类?都有什么优缺点?

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近日,网上流传出一辆特斯拉国产Model 3轿车出现自燃的消息和照片,引发广泛关注。对此,特斯拉方面表示,初步判断起火原因为车辆底部的电池受到撞击后引发内部电芯损伤及短路,最终导致起火。

那么,目前市场上纯电动车使用比较多的电池有哪几类?各自优缺点是什么?消费者该如何选择?为此,解放日报·上观新闻记者采访了上海理工大学能源与动力工程学院王海民教授。

王海民教授介绍,目前,纯电动车的主流电池主要是三元锂电池和磷酸铁锂电池两大类。三元锂电池是指正极材料以镍盐、钴盐、锰盐/铝酸锂 三种元素,负极材料以石墨,电解质以六氟磷酸锂为主的锂盐锂电池。磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。负极同样是石墨,电解质也是以六氟磷酸锂为主。

纯电动车的主流电池有哪几类?都有什么优缺点?

由于磷酸铁锂电池和三元锂电池的不同性能特点和不同应用场景,两大技术路线同时得到支持,其中磷酸铁锂电池具有高安全性及长循环寿命的优点,可以满足对安全性要求更高、运营频率更高的商用车领域;而在对空间和重量要求更高的乘用车领域,高能量密度的三元锂电池可以实现更长的续航里程,更加贴合个人消费者需求。

两类电池各有各的特点。磷酸铁锂电池的耐低温性能比较差,因此在北方容易出现早上很多车发动不起来的现象。三元锂电池耐低温性能更好,据测算,在零下20°C时,三元锂电池能够释放70.14%的容量,而磷酸铁锂电池只能释放54.94%的容量,且由于在低温条件下,三元锂电池的放电平台远远高于磷酸铁锂电池电压平台启动也更快。王海民教授解释,但是就耐高温性能而言,磷酸铁锂电池比三元锂电池略胜一筹。电池在夏季工作时,其发热量都会增加,如果把动力电池热管理系统做好的话,因此而引起的热失控乃至自燃还是非常低概率的事件,除非电芯内部出现了内短路故障。

在循环寿命方面,磷酸铁锂电池要优于三元锂电池。三元锂电池的理论寿命是2000次,但基本上到1000次循环时,容量衰减到60%,就算业界最优秀品牌特斯拉,经过3000次也只能保持70%的电量;而磷酸铁锂电池经过相同循环周期,还有80%的容量。

为何撞击可能会导致电池造成热失控?王海民教授解释,如果汽车底盘在受到严重撞击时发生变形,就很有可能导致电池发生变形,会产生电池内短路的风险。因此,锂离子电池动力汽车在设计和生产过程中,十分重视汽车的安全性,都会进行底盘的撞击测试,该测试对撞击后的变形量有严格要求,即电芯不能破坏。这些不仅和强度有关,还和电池的布置方式有关。王海民教授补充,除非底盘受到了很大冲击,导致电芯的变形量超出了安全范围,轻微剐蹭导致电池内短路的概率较低,但是发生底盘剐蹭后的专业检查十分重要。
      责任编辑:tzh

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