爲什麽越來越多新車的電瓶開始用锂電池而不是鉛酸電池了?

電動車指北 2024-05-06 00:04:27

很多車主可能還沒意識到,你新車上的“電瓶”,也是就我們常說的啓動電源,可能已經不是鉛酸電池而是锂電池了。

比如現在賣得最火的比亞迪秦 PLUS DM-i 和驅逐艦 05,都用的是比亞迪自研的磷酸鐵锂啓動電瓶,這兩款車 4 月份加起來就賣了 8 萬多台,另外特斯拉、蔚來等品牌也用了甯德時代提供的 12V 三元啓動電瓶。

在北京車展上,筆者也看到了博世提供的 12V 車用锂電池,可以說锂電池電瓶替代鉛酸電池電瓶是大勢所趨。

那麽锂電池啓動電瓶有哪些優勢?

锂電池啓動電瓶的優勢

相信老司機們應該都有幾次換電瓶的經曆了,一般傳統的鉛酸電瓶用個 3-5 年左右就要更換了,使用不當的話,比如晚上回家不關車大燈,可能一兩年就要換了。

這就要說锂電池電瓶的第一個優勢,壽命長。

鉛酸電池的循環壽命一般只有 300-600 次,而現在新的三元锂電池的循環壽命一般在 1500 次以上,磷酸鐵锂更是很輕易達到 2500 次以上,壽命是鉛酸電池高了 5-10 倍,理論上锂電池啓動電瓶可以一直開到報廢。

锂電池電瓶的第二大優勢就是重量和體積了。

目前一般的鉛酸電池啓動電瓶重量在 15-20kg,而根據上圖比亞的一個“啓動鐵電池”顯示,重量只有約 2.2kg(三元電池的話還會更輕一點),幾乎只有鉛酸電池的十分之一。

至于體積也不用多少,锂電池啓動電瓶一般都不到鉛酸電池的一半。

上圖是海外網友拍到的特斯拉 Cybertruck 的 48V 锂電池和福特 BRONCO 的 12V 鉛酸電池對比,特斯拉的僅重 2.2 公斤,福特越野車則重 23.3 公斤,是特斯拉的 10 倍多,體積也要大得多。

最後還有非常關鍵的一點,锂電池的充放電效率更高,損耗更小。

目前锂電池的充放電效率可以超過 97%,而鉛酸電池只有 80%左右,鉛酸電池的損耗是非常嚴重的,如果高壓電池對啓停電池輸入 1Kwh 電量,鉛酸電池只能輸出 0.64kWh 的電量,锂電池則可以輸出 0.94kWh 電量,

這在燃油車上影響還不明顯,畢竟從車上最費電的空調來看,燃油車的空調夏天靠發動機直接帶動,冬天可以用發動機的“廢熱”,但在新能源車上就十分關鍵了,新能源車上小電瓶的電基本都來自大電池,效率太低的話會明顯影響到續航裏程。

另外鉛酸電池的自放電也是比锂電池高很多的,也就是說如果車輛靜置一個月的話鉛酸電池所剩的電量會明顯更少。這對于整車能量全部來源于高壓電池包的新能源車來說是難以接受的,因爲靜置時啓動電瓶電量低到一定程度,高壓電池包就會對其進行充電。這樣的鉛酸電池能耗比正常電池大很多,從而進一步影響整車能耗,降低車輛的續航。

锂電池啓動電瓶的劣勢

上面提到了锂電池啓動電瓶的三大優勢,但鉛酸電池已經發明並商用了 100 多年,目前仍在絕大部分車上用著,自然也有其自身的優勢。

首先便是價格,目前一塊 12V 的鉛酸電瓶價格在 200-500 元不等,而相同容量的锂電池啓動電瓶則要 1500 左右(特斯拉更換價格爲 1600 元左右),價格直接翻了幾倍,這對于非常“扣”的廠家來說就沒有動力更換了,歐規的寶馬 X3 的高配啓動電池用的是 12V 10AH 的锂電池,500 多歐元,低配車型則是鉛酸電池。

對消費者來說其實還好,锂電池的壽命更長,從整個用車生命周期來看,成本是差不多的,甚至隨著锂電池電瓶的進一步降本,還要更便宜。

第二個劣勢方面是工锂電池比較挑工作溫度,高溫的話锂電池容易熱失控,低溫的話锂電池的性能會大打折扣,而鉛酸電池的性能比較穩定,零下 40 度也能工作,高溫的話鉛酸電池也非常穩定,沒有锂電池那種熱失控的風險。

另外鉛酸電池的放電倍率也是比較高的,能在 5C 的倍率下持續放電,瞬時電流能達到 200A 以上,不過這方面锂電池也隨著技術進步追了上來。

啓動電瓶锂電池替代鉛酸電池是大勢所趨

講完了锂電池和鉛酸電池啓動電瓶的優劣勢,我們可以發現在傳統燃油車上,锂電池的優勢不大,鉛酸電池還更好用便宜,但在新能源車上,锂電池的優勢就被無限放大了,體積小的話可以節省前艙空間,混動車型的前艙一般比較滿,純電車型則可以“扣”出一個更大的前備箱,重量輕則可以改善車輛的能耗和續航。關鍵一點是锂電池的充放電效率高,會明顯影響到新能源車的核心指標,能耗和續航。

當然用锂電池啓動電瓶要求會高很多,尤其是對電池的 BMS 系統(鉛酸電池不需要 BMS 系統)還有車輛整體的熱管理系統有非常高的要求,讓锂電池始終在比較適宜的溫度下工作,始終在比較合適的 SOC 下工作等都非常關鍵,因此目前也只有比亞迪、甯德時代、博世等少數一些公司在做。

4 月前兩周的新能源車滲透率已經超過 50%,我們會發現新能源車時代的到來,不僅是動力形式變了,銷售模式(經銷商變直營)、智能化、營銷宣傳等方方面面都變了,12V 的锂電池替代鉛酸電池也只是其中一個小縮影,未來說不定 12V 的低壓系統也會被 48V 系統所取代。

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簡介:關注智能電動車和中國汽車出海