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電池是解決電動汽車最大痛點續(xù)航問題的關鍵點

鉅大LARGE  |  點擊量:1443次  |  2020年07月14日  

在環(huán)保、國家政策還有城市限牌等各種因素指引下,新能源車正在逐步取代傳統(tǒng)燃油車。越來越多的電動汽車走進了我們的生活。截至2019年六月,全國新能源汽車保有量大約為344萬輛,這也意味著電動汽車發(fā)展邁入了快速發(fā)展的階段。各大汽車品牌都在快速推出自己旗下的電動汽車車型,樂此不疲地生產(chǎn)新的新能源車型,想要通過新產(chǎn)品來刺激市場,占領市場份額。電池作為電動汽車尤為重要的部分,也是我們在選擇電動汽車時第一個考慮的因素,因為它是解決電動汽車最大痛點續(xù)航問題的關鍵部分。


有關電動汽車電池我們除了在廠家宣傳海報、廣告或是4s店了解到的電池總容量和什么等速續(xù)航、NEDC外,相信很多朋友對電動汽車的電池的了解就微乎甚少了。


說到汽車電池我們就先回到燃油汽車身上開始聊起,傳統(tǒng)燃油汽車和現(xiàn)在我們新能源的電動汽車上的電池是完全兩碼事。傳統(tǒng)燃油汽車配備的是鉛酸蓄電池和免維護型蓄電池(鉛酸蓄電池的一種),俗稱汽車電瓶。這種電池優(yōu)勢是充放電時間短,短時間可以供應超大電流用來啟動發(fā)動機;但是它使用壽命短(一般2~3年要更換)體積大,所以它是不能滿足現(xiàn)在電動汽車維持長續(xù)航、高穩(wěn)定的要求。當代電動汽車電池普遍采用的是三元鋰離子電池了。


說到三元鋰離子電池,我們就先來科普點電池基礎知識。三元鋰離子電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰離子電池,三元復合正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際要調(diào)整。其能量密度比其他電池更大(能超過200Wh/kg)、電壓也更高,所以同樣重量的電池組電池容量更大,車子跑的距離也就更遠,速度也能更快??紤]到轎車具有空間有限、電池用量小等特點,選用高比能量與高比功率三元鋰離子電池更為合適。


以電動汽車領特種牌特斯拉為例,特斯拉采用的是由松下生產(chǎn)的18650三元鋰離子電池,在Model3正式投產(chǎn)后,新型21700電池將取代18650,成為新的電芯。以18650型為例,18即指電池的直徑為18mm,65指長度為65mm,0是指電池形狀為圓柱。特斯拉最新采用的21700電池系統(tǒng)的能量密度在300Wh/kg左右,相比其原來18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg約提高20%。


在這里就要提及下在電池領域我國還是處于領先位置,例如寧德時代和比亞迪都是行業(yè)佼佼者?,F(xiàn)在無論是國內(nèi)造車新勢力廣汽、蔚來還是國際品牌奔馳、大眾等都爭先采用寧德時代的最新NCM811電池。NCM811電池也是我們熟悉的三元鋰離子電池的一種,我們了解三元鋰離子電池的正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際要調(diào)整,所以“811”表示的是鎳鈷錳的占比,也就是8成鎳,1成鈷,1成錳。而''NCM”是這三種元素的簡稱。還有NCM523、NCM622等電池,目前很多廠家使用的還是NCM532電池,但是最新一代的寧德時代NCM811電池能量密度可達到304Wh/kg,這就意味著同體積下采用NCM811電池的電動汽車電池容量更大,續(xù)航更遠,更具優(yōu)勢。


目前電動汽車最大的痛點還是續(xù)航,說白了就是在電池材料和技術方面還有待突破。雖然目前的三元鋰離子電池可以做到高穩(wěn)定和高比能量,但是從理論上來講,三元鋰離子電池一般能有2000次充放電循環(huán),加上日常使用時假如長時間大電流放電,或者經(jīng)常虧電,三元鋰離子電池就會衰減得更快。目前認為電池壽命終止的標稱容為70%;由于鋰離子電池衰減不可以逆,唯一能做的就只有換電池。


國家已經(jīng)出臺相關政策:要求乘用車生產(chǎn)廠家對它的電池、電機這些核心部件,供應8年或者12萬公里以上的質(zhì)保。但是,過了質(zhì)保期之后怎么辦呢?或者是交通事故或者人為原因損壞后怎么辦?只能自費更換!但是你還要額外考慮下值不值得換,有可能更換全新電池組的費用可能比你整車的殘值還要高,畢竟電池的成本是電動汽車整車最貴的部分。


我們買全新電動汽車之所以便宜是因為新能源車享受了國家優(yōu)惠政策補貼的,我們成交價格是優(yōu)惠后的價格。但是假如我們單獨更換電池包是沒有補貼的,加上電池包造價本來就高,所以單方面掏腰包更換電池價格很貴。以比亞迪為例,60kWh的電池組在4s店報價在10萬左右,蔚來的70kWh電池組報價也在10萬左右,特斯拉目前沒有確切報價,但是已經(jīng)有外媒算出它的成本價為141美元/kWh,以國產(chǎn)標準版model3的60kWh為例,算上運輸成本、工時和盈利等也要大概8萬人民幣。按保守5到10年使用時間來算,您的愛車5年以后的市場二手價格值不值得花這么多錢換個全新電池包?這個問題還是值得商榷的。


為何大力發(fā)展新能源車?還不是為了環(huán)保。但是眾所周知電池污染也是至今尤為突出的環(huán)保問題,那么問題來了!電動汽車更換下來的電池怎么處理?就目前市面上電動汽車保有量來看,更換下來的舊電池數(shù)量十分龐大。其實在我國,在處理舊電池這個問題上我國相對應的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相比較較成熟的了。早在2018年八月國家就已經(jīng)執(zhí)行《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,鼓勵車企、電池廠家、廢物汽車拆解公司等綜合利用公司通過多種形式合作共建、公用廢舊動力系電池回收渠道。其中鐵塔公司是這領域的佼佼者,當之無畏的國家領導隊。鐵塔能源已經(jīng)與43家國內(nèi)車企、2家整車進口公司合作,在全國31個省市,建成汽車動力蓄電池回收服務點2075個,將梯次利用作為產(chǎn)業(yè)鏈的一個獨立環(huán)節(jié),同時基本打通了動力鋰電池回收利用的環(huán)節(jié)。


更換下來的動力鋰電池處理流程為:報廢回收→檢測分揀→分類處理。最終分類處理分為兩種,一種就是無法再利用的電池只能實行拆解,提煉重金屬。一般來說,電池中會含有汞、鉛、銅、鎘、鎳等金屬以及硫酸化合物等合成化學物質(zhì),這些成分都是具有毒性的物質(zhì),一旦隨便排放會嚴重污染環(huán)境,所以要嚴格拆解分離提煉有害物質(zhì)和重金屬。相比拆解的成本過高,關于還能繼續(xù)使用的電池最終處理就是另外一種方法:回收再利用。面對淘汰下來衰減過度的電池,不過它還能繼續(xù)使用,回收公司一般會包裝打包買給各行各業(yè),讓它們再繼續(xù)服務人類。例如可以用在物流公司的純電大貨車身上,因為它不局限于電池的容積,可以堆積更多的電池組。目前很多電網(wǎng)也會回收舊電池在用電低峰期儲備電能高峰期釋放電能,這種合理分配電力資源的還有水壩發(fā)電站、路邊太陽能路燈等。


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