當(dāng)前碳酸鋰行業(yè),可謂是暴利行業(yè),3萬元的成本,15萬元的價(jià)格,整整翻了5倍。
巨大的利潤誘惑自然便是瘋狂的擴(kuò)產(chǎn),全產(chǎn)業(yè)鏈上的公司都在成倍的擴(kuò)充產(chǎn)能,藍(lán)科鋰業(yè)更是成數(shù)十倍的擴(kuò)充產(chǎn)能,雖然需求也會(huì)繼續(xù)跟著增長,但產(chǎn)能的擴(kuò)張更瘋狂。
當(dāng)不久的將來,上游原材料的價(jià)格發(fā)生變動(dòng),碳酸鋰和三元的成本孰高孰低還未可知。
這一項(xiàng),二者平手。
5、充電倍率
先說結(jié)論吧,在充電倍率方面磷酸鐵鋰大幅度的領(lǐng)先。
其實(shí)前年在闡述電池壽命的時(shí)候就已經(jīng)能得出結(jié)論:磷酸鐵鋰電池在高充電倍率下,壽命明顯好于三元電池。
美國a123公司(現(xiàn)在為萬向子公司)甚至在實(shí)驗(yàn)室里做出了25C倍率充電的磷酸鐵鋰電池(25C倍率充電意味著60÷25=2.4分鐘把電池充滿)。
充放電倍率方面,鐵鋰大幅度勝出。
6、電池單體一致性
使用鎳鈷鋁三元的特斯拉model s的電池組中有7000節(jié)小電池串聯(lián)、并聯(lián)在一起,如果電池的一致性存在問題,那么后果就是災(zāi)難性的,因?yàn)榇?lián)電池有一個(gè)木桶原理,性能最差的那一個(gè)電池影響電池組整體性能。
但使用磷酸鐵鋰的2014款秦混動(dòng)車卻出現(xiàn)了讓人焦頭爛額的問題,標(biāo)定13kwh的電池,使用一年多以后很多車主就在反映只能充進(jìn)去8kwh的電量,衰減厲害。
前面我不是說磷酸鐵鋰壽命更長嗎?怎么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,這其實(shí)就是電池單體一致性的問題。
其實(shí)比亞迪2014款"秦"電動(dòng)車所使用的電池,單個(gè)拿出來絕大部分可能沒有什么問題,電池返廠均衡后也能恢復(fù)原先的性能,但唯獨(dú)電池成組后就出問題了。
其實(shí)電池一致性問題并不是沒有辦法,辦法主要有兩個(gè),一個(gè)是升級工藝,提升工廠自動(dòng)化水平以及控制精度。
另外一個(gè)就是做大單體電池容量,2014秦使用的是27AH的電池單體,而比亞迪K9則使用270ah單體容量的電池單體,相比于秦,K9的問題就少很多甚至不存在電池一致性問題。
最后就是改進(jìn)電池管理系統(tǒng)(BMS),這一方面我們也確實(shí)落后于歐美日。
相比于2014款秦,2015年推出的秦由于使用了全新的電池管理系統(tǒng),在每一個(gè)小節(jié)的電池上都加裝了控制器方便更好的操控并且額外多出8節(jié)電池(就是說實(shí)際容量大于標(biāo)稱)。
電池一致性的問題已經(jīng)解決很多,但無論如何,在一致性方面,磷酸鐵鋰落后于三元電池。這一局:三元?jiǎng)佟?/p>
7、低溫性能
這一項(xiàng)結(jié)論很清晰:磷酸鐵鋰低溫性能差,三元更優(yōu)。
冬天里,電動(dòng)車的續(xù)航里程都要變短,但磷酸鐵鋰電池問題更嚴(yán)重一些。但到底縮減多少呢?
還是要拿出清晰的數(shù)據(jù)來說話,就以新款400公里續(xù)航的比亞迪e6為例,進(jìn)入冬天后車主紛紛反映續(xù)航只能做到原先的60%,也就是240公里。
但這不能全怪罪于電池,根據(jù)熱脹冷縮的簡單原理,我們就知道進(jìn)入冬天后,汽車的胎壓會(huì)降低,而胎壓低則是導(dǎo)致續(xù)航縮短的重要原因,當(dāng)車主注意胎壓以及腳法后,續(xù)航可以恢復(fù)到標(biāo)稱的70%~75%,達(dá)到近300公里的續(xù)航,比標(biāo)稱的400公里少100公里。
問題是這100公里的續(xù)航哪里去了呢?答案在于空調(diào)。
傳統(tǒng)燃油車能量轉(zhuǎn)換效率只有不到30%,剩余70%的能量以廢熱的形式散發(fā),進(jìn)入冬天以后,汽車打開暖風(fēng)并不需要額外消耗汽油,只需要把發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)出的廢熱吹送到駕駛室即可。
但電動(dòng)車電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了90%,并沒有額外的廢熱,如果冬天要開空調(diào),就只能額外消耗電池里的能量。所以續(xù)航里程的縮減并不能完全怪罪于磷酸鐵鋰的低溫性能差。
使用三元電池的北汽ev200在冬天里一樣明顯縮減,而且由于電池整體容量更低,本來續(xù)航只有200公里,打七折之后更只剩下140公里了,司機(jī)們叫苦不迭。
針對冬天,磷酸鐵鋰電池也有很多應(yīng)對辦法,例如材料納米化以及碳包覆,還有一個(gè)更簡單有效的辦法,就是給電池組安裝加熱裝置。
綜合來看,低溫對磷酸鐵鋰電池組對整體性能的影響<10%。另外,由于三元電池也或多或少要收到低溫的影響,所以兩者在低溫下的性能實(shí)際差別其實(shí)就更小了。
但無論如何,低溫性能成為磷酸鐵鋰的一個(gè)短板,這一局三元?jiǎng)伲?/p>
以上7個(gè)方面的分析,幾乎覆蓋了動(dòng)力電池新能指標(biāo)的各個(gè)方面,在七場對決中,三元和鐵鋰慘烈廝殺,痛苦角逐,互有勝負(fù),也有平手。
那么這7場對決后,我這個(gè)裁判能給出最終的結(jié)論嗎?或是你們這些讀者、觀眾更給出自己內(nèi)心的判斷嗎?到底誰才是當(dāng)之無愧的冠軍?
作為裁判的我,通過這么多分析論述后,只能遺憾地告訴大家,我無法下一個(gè)誰更優(yōu)的結(jié)論,所以本場打擂沒有冠軍或者都是冠軍。
決議
聽到這個(gè)結(jié)果有些人可能要生氣了,洋洋灑灑7000字,浪費(fèi)大家這么多時(shí)間和感情,讀到這里竟然只得到了平局結(jié)論,我這豈不是欠揍?!且慢,我們接著看下去。
雖然我不能給出一個(gè)簡單的結(jié)論,直接說出誰優(yōu)誰劣,但是結(jié)合具體應(yīng)用環(huán)境,就會(huì)有清晰的答案,因?yàn)橐恍┚唧w的應(yīng)用環(huán)境,會(huì)彰顯某一方面的有點(diǎn),遮蔽某些方面的劣勢。
1、儲(chǔ)能應(yīng)用情境
這還用說嗎!這個(gè)應(yīng)用情景磷酸鐵鋰獲得壓倒性的勝利。
儲(chǔ)能電站動(dòng)輒上數(shù)千千瓦甚至數(shù)萬千瓦的電池堆放在一塊,如果使用三元電池,等同于把成噸的炸彈堆放在一起。
磷酸鐵鋰的長壽命也符合儲(chǔ)能的應(yīng)用需求,儲(chǔ)能電站往往會(huì)在偏郊建設(shè),土地以及空間不成問題,遮蔽了磷酸鐵鋰能量密度低的劣勢。
尤其作為電網(wǎng)調(diào)頻的儲(chǔ)能電站,經(jīng)常需要大倍率的充放,鐵鋰的充電倍率也滿足這一需求。在儲(chǔ)能應(yīng)用的場景下,磷酸鐵鋰的劣勢不再是劣勢,優(yōu)勢卻又十分突出。
所以,當(dāng)我們考慮這一應(yīng)用場景,磷酸鐵鋰是無可辯駁的冠軍。
2、無人機(jī)電池
這還用說嗎,你見過使用鐵鋰電池的無人機(jī)嗎?
毫無疑問,這又是另一個(gè)應(yīng)用場景的極端,這個(gè)領(lǐng)域,三元鋰電池占據(jù)著100%的市場份額。