為什么汽車(chē)一直使用鉛酸電池而不采用鋰電池作為啟動(dòng)電瓶?
燃油汽車(chē)是否能用鋰電池替代鉛酸電瓶,從而解決啟動(dòng)電瓶耐用性差的問(wèn)題呢?相信車(chē)輛熄火后用車(chē)頻率高,更換電瓶頻率也隨之升高的司機都想過(guò)這個(gè)問(wèn)題;但是也都會(huì )產(chǎn)生一個(gè)疑惑,那就是為什么“沒(méi)有”汽車(chē)使用鋰電池替代鉛酸電瓶,其實(shí)這樣的說(shuō)法太絕對了,其實(shí)很多電動(dòng)汽車(chē)用的12V電瓶就是鋰電池,而且個(gè)人正在使用中插電混動(dòng)汽車(chē)也用磷酸鐵鋰12V電池,甚至燃油汽車(chē)我們也是后期換裝過(guò)的,所以并不存在沒(méi)有的說(shuō)法。車(chē)企會(huì )選擇哪種電池完全取決于設計和制造成本的投入規劃,也取決于車(chē)企的“環(huán)保意識”。
01、成本差異分析
鉛酸電瓶的制造成本曾經(jīng)是最低的,車(chē)用的「Q型」(啟動(dòng)電瓶)的容量標準又比較低,大致有以下三個(gè)標準。
低:12V-35Ah 中:12V-45Ah 高:12V-65Ah
也許這個(gè)參數標準會(huì )讓很多汽車(chē)愛(ài)好者感覺(jué)不可思議,會(huì )有汽車(chē)使用35安時(shí)的小容量電瓶嗎?答案是真的有,只是多見(jiàn)于一些知名度較高的合資品牌汽車(chē)罷了。這樣的電瓶的采購成本當然會(huì )很低,實(shí)際在汽車(chē)配件市場(chǎng)選擇全新的12V-75安時(shí)的電瓶,平均價(jià)格也能控制在350元左右,由此可見(jiàn)這些車(chē)輛的使用的低容量電瓶的成本有多低了。
不過(guò)也有些車(chē)輛使用65-75安時(shí)的電瓶,成本其實(shí)并不低;那么沒(méi)有升級使用鋰電池的原因,主要是車(chē)輛設計之初就沒(méi)有這樣的技術(shù)規劃。發(fā)動(dòng)機艙的空間布局、啟動(dòng)電瓶的底座設計,電池組的質(zhì)量等等參數都是按照鉛酸電設計,換用鋰電池組則會(huì )牽一發(fā)而動(dòng)全身,所以升級也就不是那么簡(jiǎn)單的了。
02、鋰電池真的很貴嗎?
其實(shí)這個(gè)觀(guān)點(diǎn)也是錯誤的,因鋰電池也有多種類(lèi)型,鋰電池類(lèi)型有:鈦酸鋰、鈷酸鋰、鎳鈷鋁、鎳鈷錳、磷酸鐵鋰等。
前四種鋰電池的制造成本確實(shí)都很高,其中的鈦、鈷等元素都是很貴的;而且鈷元素的價(jià)格尤其不穩定,因其六成以上的產(chǎn)能都在剛果,剛果是個(gè)并不穩定的非洲小國,近期有出現了嚴重的火山噴發(fā)問(wèn)題,鈷的供應價(jià)格更是難以控制。所以才會(huì )有些供應商或車(chē)企研究無(wú)鈷電池,只是成本怕是仍舊難以控制,所以這樣的三元鋰并不適合用于燃油汽車(chē)。
磷酸鐵鋰電池是完全可以取代鉛酸電瓶的,因為這種鋰電池的制造成本很低,大致標準如下。
3.2-3.7V 55Ah ≤120元
3.2-3.7V 72Ah ≤150元
電池串聯(lián)為“容量不變”“電壓升高”,那么只要四塊磷酸鐵鋰電池串聯(lián),電壓即可滿(mǎn)足汽車(chē)的使用;中等容量的成本也不超過(guò)500元。
這也是國標電瓶車(chē)都在升級磷酸鐵鋰電池的原因。畢竟磷酸鐵鋰電池的能量密度是電瓶的好幾倍,也就是能以更小的體積、更低的重量實(shí)現相同的續航,這對于汽車(chē)而言也是一種輕量化節油的方式,近兩年必然會(huì )有更多的車(chē)輛開(kāi)始應用這種電池。
03、磷酸鐵鋰啟動(dòng)電池有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
鋰電池的缺點(diǎn)曾經(jīng)只是成本過(guò)高,但是磷酸鐵鋰電池完美地避過(guò)了這一點(diǎn),磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)包括:安全性高、使用壽命長(cháng)、整備質(zhì)量低,高標準的磷酸鐵鋰電池最起碼有兩個(gè)品牌進(jìn)行過(guò)“針刺短路測試”;也就是用一根鋼針穿透電池也沒(méi)有起火,甚至沒(méi)有產(chǎn)生高溫。其中測試的低密度的電池也要高于鉛酸電瓶,高密度則達到140WH/KG。
鉛酸電瓶的使用壽命很短,完整充放電350次左右就會(huì )報廢;因為每次充放電都會(huì )造成極板硫化,部分無(wú)法被還原的多層硫酸鉛結晶體會(huì )附著(zhù)在極板上,對活性物質(zhì)反應的效率會(huì )有很大影響。在嚴重硫化之后就無(wú)法充電了,電瓶的使用壽命也就此終結。
磷酸鐵鋰電池一般認為完整充放電1000-2000次就要出現“問(wèn)題”,因為電動(dòng)汽車(chē)總會(huì )拿出這個(gè)數據來(lái)分析;但真實(shí)的概念是完整充放2000次左右,電池的容量會(huì )下降20%-30%。
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