鋰電池對(duì)比鉛酸電池,那種電池更適合電動(dòng)車?
發(fā)布時(shí)間:2017-10-13 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】眾所周知,電動(dòng)車的供能主要依靠于電池,而電池又分兩種——鉛酸電池和鋰電池,關(guān)于這兩種電池的優(yōu)缺點(diǎn)的爭(zhēng)論從來(lái)沒(méi)停止過(guò),今天筆者就給大家分析一下,鉛酸電池與鋰電池,到底誰(shuí)更適合電動(dòng)車。
近幾年,隨著新能源概念的普及,電動(dòng)自行車成了千家萬(wàn)戶的首選,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前為止,我國(guó)電動(dòng)兩輪車的保有量已經(jīng)突破了3000W輛,預(yù)計(jì)到2018年我國(guó)電動(dòng)兩輪車的保有量將突破4000W輛。車輛的增多帶來(lái)的問(wèn)題也不少,首先就是交通問(wèn)題,很多騎行電動(dòng)車的駕駛員都存在不遵守交通規(guī)則的情況,導(dǎo)致車禍不斷,后果也十分慘重。
其次便是電動(dòng)車的回收再利用的問(wèn)題,眾所周知,電動(dòng)車的供能主要依靠于電池,而電池又分兩種——鉛酸電池和鋰電池,關(guān)于這兩種電池的優(yōu)缺點(diǎn)的爭(zhēng)論從來(lái)沒(méi)停止過(guò),今天筆者就給大家分析一下,鉛酸電池與鋰電池,到底誰(shuí)更適合電動(dòng)車。文章開始前我們先來(lái)了解一下何為鉛酸電池,何為鋰電池!
何為鉛酸電池?
鉛酸電池(VRLA),是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下,正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。
鉛酸電池結(jié)構(gòu)圖(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
一個(gè)單格鉛酸電池的標(biāo)稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在應(yīng)用中,經(jīng)常用6個(gè)單格鉛酸電池串聯(lián)起來(lái)組成標(biāo)稱是12V的鉛酸電池,還有24V、36V、48V等
何為鋰電池?
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。
所以,鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰電池結(jié)構(gòu)圖(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
鉛酸電池優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
價(jià)格便宜,同時(shí)自帶可回收再利用屬性,在用壞之后可以去電動(dòng)車店里以舊換新,補(bǔ)差價(jià)便可換一組新的電池,把損失降到最低,對(duì)使用者是個(gè)不小的福利。“抗擊打”能力強(qiáng),即使摔壞稍微修補(bǔ)一下就能繼續(xù)使用。
缺點(diǎn):
首先就是鉛酸電池的體積和重量都很大,重量一般在16-30kg,其次是鉛酸電池一般情況下深充深放電在400次以內(nèi),有記憶,使用壽命在2年左右(大多情況下在1.5年以內(nèi))。并且鉛酸電池里面包含液體,電池消耗一段時(shí)間后,如果發(fā)現(xiàn)電池發(fā)燙的厲害或者充電時(shí)間變的短了,就需要補(bǔ)充液體。
鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
體積小、重量輕,綜合對(duì)比鉛酸電池,鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量約是鉛酸電池重量的1/3。相同體積的鋰電池更比鉛酸電池的容量要高,體重的降低使得電動(dòng)車?yán)m(xù)航能力增加大概10%左右。
充放電方面,鋰電池耐用性較鉛酸電池強(qiáng),在常溫下使用,鋰電池可以連續(xù)充電48小時(shí)不會(huì)出現(xiàn)電池膨脹漏液破裂等事故,容量保持在95%以上。并且在專用充電器下,可以進(jìn)行快速充放電。深充電深放電超過(guò)500次,而且還是無(wú)記憶,一般壽命基本在4到5年左右。
缺點(diǎn):
鋰電池的制作成本高,制作設(shè)備昂貴人工成本占到制作成本的40%左右,價(jià)格大概是鉛酸電池的三倍左右。并且鋰電池的回收價(jià)值不高,國(guó)內(nèi)的回收環(huán)境也比較混亂,大部分鋰電池用壞了只能扔了,或者找個(gè)地方埋了。
而劣質(zhì)鋰電池,在電動(dòng)車這種密封條件不是太好,容易潮濕導(dǎo)致接觸不良等原因引發(fā)可能存在的安全隱患。
介紹完鉛酸電池和鋰電池的電池構(gòu)造和優(yōu)缺點(diǎn)后,筆者來(lái)給大家細(xì)算一下更換的成本,看看到底是鉛酸電池的投入成本高,還是鋰電池的投入成本高。
我們?cè)?017年8月開展了一次8款電動(dòng)車橫評(píng)活動(dòng),其中綠源的小龜在續(xù)航測(cè)試中,以平均時(shí)速21.49km/h,續(xù)航59.2km,而它的電池容量就是我們常見的60V 20Ah,電機(jī)功率為800W。接下來(lái)我們都以這輛車的電池容量和電機(jī)功率為基礎(chǔ)進(jìn)行對(duì)比。
鉛酸電池使用壽命:
按照相關(guān)資料顯示,2015年北京上班族通勤距離單程平均在19km左右,而到了2017年這個(gè)數(shù)據(jù)只多不少。
以筆者為例,我的上下班往返通勤距離總共在50km左右,如果我騎行一款標(biāo)配60V 20Ah,電機(jī)功率為800W的電動(dòng)車上下班通勤,時(shí)速保持在30km/h,那么我一天就能消耗掉一次循環(huán)充放電。
按照一個(gè)月21個(gè)工作日來(lái)計(jì)算,再加上雙休日及節(jié)假日的散碎騎行時(shí)長(zhǎng),一年內(nèi)這款電動(dòng)車的循環(huán)充放電大約在300次左右,而前文我們便介紹過(guò),鉛酸電池的使用壽命在400次循環(huán)充放電,所以在這樣高頻次騎行情況下,一塊鉛酸電池的壽命最多一年半。
鋰電池使用壽命:
鋰電池平常我們接觸的就非常多了,以手機(jī)為例,一部手機(jī)在使用1-2年后,續(xù)航能力雖不如以前,但很少有人會(huì)在兩年內(nèi)考慮更換電池。
眾所周知,我們的手機(jī)都是在電量低于20%的時(shí)候發(fā)出警示,大部分人都會(huì)在這個(gè)時(shí)候選擇為手機(jī)充電,而從20%-100%充滿我們只使用了0.8次循環(huán)充放電,按照這個(gè)頻率我們兩年內(nèi)對(duì)鋰電池的循環(huán)充放電次數(shù)為36520.8=584次。
iPhone 4手機(jī)電池?fù)p耗情況
筆者在網(wǎng)上找到了兩個(gè)鋰電池循環(huán)充放電的例子,一張截圖顯示的是一塊1420mAh的iPhone 4鋰電池完成482次循環(huán)充放電后,電池剩余電量1147mAh,較比出廠容量衰減了20%
鋰電風(fēng)暴實(shí)測(cè)不同電芯鋰電池500次循環(huán)充放電后容量損耗
另外一個(gè)則是來(lái)自名為“鋰電風(fēng)暴”的微博提供的數(shù)據(jù),從提供的對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)看不同電芯類型的鋰電池在經(jīng)歷500次充電循環(huán)后的壽命衰減,除了其中一種外,其余電芯均能維持80%以上的剩余容量,力神的磷酸鐵鋰更是基本沒(méi)有衰減。
本文總結(jié):
有人可能會(huì)說(shuō)筆者的成本論略有瑕疵,按照筆者的推論雖然鉛酸電池更換成本提高了,但是每次更換后,電動(dòng)車的續(xù)航可是滿血復(fù)活了,而鋰電池雖然沒(méi)有更換,但是隨著電池容量的不斷縮減續(xù)航是大不如以前的。
雖然這樣的說(shuō)法也有其一定的道理,但是筆者要給大家算的經(jīng)濟(jì)賬是在電動(dòng)車還能正常行駛的情況下,鉛酸電池和鋰電池的更換成本。
所以,綜上所述,如果你買了一臺(tái)電動(dòng)車只騎行了一年就換掉,那么選購(gòu)采用鉛酸電池的電動(dòng)車是比較劃算的,如果你不考慮換車,那么從第二年更換電池開始,鉛酸電池的低成本優(yōu)勢(shì)就變得微乎其微,等到了第三年再次更換電池的時(shí)候,鉛酸電池的成本就明顯超過(guò)了鋰電池。
(來(lái)源:中關(guān)村在線)
推薦閱讀:
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺(tái)
- 中微公司成功從美國(guó)國(guó)防部中國(guó)軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書:滿足歐盟無(wú)線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(九)——功率半導(dǎo)體模塊的熱擴(kuò)散
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
單向可控硅
刀開關(guān)
等離子顯示屏
低頻電感
低通濾波器
低音炮電路
滌綸電容
點(diǎn)膠設(shè)備
電池
電池管理系統(tǒng)
電磁蜂鳴器
電磁兼容
電磁爐危害
電動(dòng)車
電動(dòng)工具
電動(dòng)汽車
電感
電工電路
電機(jī)控制
電解電容
電纜連接器
電力電子
電力繼電器
電力線通信
電流保險(xiǎn)絲
電流表
電流傳感器
電流互感器
電路保護(hù)
電路圖