近日,一場霸王級的寒潮席卷全國,令各地氣溫下降了10℃以上,同時也給電動汽車帶來了極為嚴峻的考驗。生活中的經(jīng)驗已經(jīng)告訴我們,在寒冷的環(huán)境中,手機等電子產(chǎn)品的電池使用時間會大打折扣,同樣采用鋰電池的電動汽車也面臨著相似的囧境。手機沒電了可以很方便地充上電,而電動汽車的續(xù)航里程如果下降很多,就很可能把乘客給扔半路上了。
在寒冷天氣下,電動汽車的續(xù)航里程會下降不少,特斯拉也不例外。
近日席卷全國的霸王級寒潮對電動汽車是個很大的挑戰(zhàn)。
既然是小到手機、大到電動汽車都會出現(xiàn)的問題,那么其中的問題就是出在了鋰離子電池上。研究表明,氣溫從25℃下降到到-20℃,汽車動力電池所能釋放的電量會降低30%,同時充電所需的時間也會增加。為何會出現(xiàn)這種情況呢?該如何解決這個問題?帶著這些疑問,我們采訪了一位電池專家,清華大學(xué)深圳研究生院博士后賀艷兵。
原因:電池內(nèi)化學(xué)反應(yīng)變慢
為什么會出現(xiàn)這種情況呢?目前各行各業(yè)所用到的鋰電池都屬于化學(xué)電池,鋰電池放電也是一個化學(xué)反應(yīng)的過程,其原理是負極通過化學(xué)反應(yīng)析出鋰離子,通過電解質(zhì)運動到正極,在這個過程中會產(chǎn)生電流。而低溫會降低電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速度,進而導(dǎo)致電池的實際工作電壓降低,電池的可用容量減小。
電池有正負極之分,電子在正負極之間的流動產(chǎn)生了電流。
另外值得一提的是,低溫對電池的影響已經(jīng)有很多人都領(lǐng)教過了。但我們需要注意的是,高溫也是電池的一大敵人。在電池溫度超過55℃-60℃時,負極材料和電解液都會受到影響,如果長期工作在高溫下,電池的壽命也將減少。
電池怎么選?
目前電動汽車所用的動力電池主要是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,哪種電池在冬季的表現(xiàn)更好呢?
動力電池是電動汽車的核心。
電池專家賀艷兵解答道,鋰離子電池低溫性能的瓶頸主要是在于負極材料上。目前常見的電池負極材料是石墨,石墨在低溫下活性很低,化學(xué)反應(yīng)的速度很慢。磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的正極材料不同,負極材料則都是石墨。所以雖然三元鋰電池受溫度的影響相對較小一些,但兩者的低溫性能基本是處于同一水平的。
比亞迪電動汽車采用磷酸鐵鋰電池,壽命長,安全性好,但能量密度低。