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特斯拉鋰電池討論:為何不用磷酸鐵鋰?

鉅大LARGE  |  點擊量:3321次  |  2019年09月05日  

有人在網上詢問:“特斯拉電動汽車采用的鋰電池是否安全?為何不像用磷酸鐵鋰電池呢?以下的回答來自鋰電池從業者。


作為在一個研究所工作的工程師狗,終于有機會在自己的領域說幾句了。


首先糾正一個概念,“鋰電是我們一般說的“鋰離子電池的簡稱,而你所說的“鐵電,其實是使用磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池,它是“鋰電的一種。


現在開始回答,先說簡單版通俗型摘要:


特斯拉使用的松下18650鋰電池,以NCA為正極,并且設計了復雜的電池管理系統,從而盡可能保證和提高了電池工作的高效性與安全性。至于是否絕對的安全,這個無法回答,你如果想說自燃,筆者還想說汽油車夏天也自燃呢。


對于純電動汽車(不考慮插電混動以及純混,人家可以靠汽油開掛),我們最最糾結的是什么?里程焦慮,就是開不遠,因為電池的能存儲的能量密度太低,車用電池成組后現在一般也就100~150Wh/kg的能量密度,汽油的這個數值大概是10000……所以哪怕你像烏龜一樣背一車電池都不見得解決問題。大家天天吐槽電動汽車天天充電跑不遠半路沒電了怎么辦,都是能量密度太低給害的。


現在電池技術的最大短板,就是能量密度太低,落后于摩爾定律無窮遠……別扯那些鋰空什么的,即使它們能量密度也不夠高,關鍵是離實用還遠……


所以至于為什么不采用磷酸鐵鋰電池,筆者想說,主要原因,應該是容量(Capacity單位是Ah)-以及能量(Energy,即容量的Ah乘以電壓,得到Wh)偏低(磷酸鐵鋰容量比三元低一點,電壓還低,只有3.4V,所以乘出來的能量就更低了)。實際的汽車用電池組都是串并聯組合出來的,需要用串聯來提高電壓,此時,單節單池的電壓以及不同電池之間的容量一致性顯得非常重要,光說容量低是不嚴謹的。


要對比幾種正極材料,我們就必須引入這個圖,即五個重要性能判據:


Power功率,Life壽命,Cost成本,Safety安全,以及Energy能量。


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