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特斯拉凭什么能将镍钴铝锂电池应用于汽车?

来源: | 作者:admin | 分类:新闻 | 时间:2016-09-23 | 浏览:4527
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摘要:作为动力输出的后盾,电池对电动车的作用不言而喻。因为本身性能较稳定、安全系数较高且可循环充电次数多,磷酸铁锂电池是目前市场上动力电池的首选,如雪佛兰Volt、日产Leaf、比亚迪E6和Fisker Karma。

作为电动车的核心部件之一,特斯拉(Tesla)的电池曾经被嘲笑、被诟病,甚至在实现销售爆发式增长之后,仍有很多业界专家称其”电池技术老旧”、”无核心竞争力”。原因在于特斯拉是唯一一家采用18650型镍钴铝锂离子电池的公司,这种电池一直用于笔记本电脑中,难登电动汽车之”大雅之堂”,并且存在安全隐患。事实果真如此吗?

作为动力输出的后盾,电池对电动车的作用不言而喻。因为本身性能较稳定、安全系数较高且可循环充电次数多,磷酸铁锂电池是目前市场上动力电池的首选,如雪佛兰Volt、日产Leaf、比亚迪E6和Fisker Karma。

在汽车上使用镍钴铝锂电池,特斯拉算第一个

特斯拉则有些另类,他旗下的Roadster和Model S使用的是18650镍钴铝锂电池。与磷酸铁锂电池相比,这种电池虽然技术较为成熟,功率高、能量密度大、且一致性较高,但安全系数较低,热特性和电特性较差,成本也相对较高。

据业内人士介绍,18650电池外电压但凡低于2.7V或高于3.3V,都会出现过热的症状。如果电池组较大且组内温度梯度控制得不好,就会存在很大的起火风险。而电池技术的关键恰恰就是电压电流和热量控制,难怪Tesla被批评为电池技术不靠谱。

但实际上,被认为更安全可靠的磷酸铁锂电池也并非万无一失。在制备的烧结过程中,氧化铁在高温环境下存在被还原成单质铁的可能性,单质铁会引起电池的微短路,这是电池中很忌讳的物质。此外,磷酸铁锂电池在实际生产中充放电曲线差异大,一致性较差且能量密度较低,这直接影响到电动车敏感的续航问题。海通国际证券公司最新的研报显示:特斯拉电池能量密度(170wh/kg)大约是比亚迪电动车磷酸铁锂电池能量密度的两倍。

特斯拉使用的18650电池

特斯拉使用的18650电池

早在上世纪70年代,英国宾汉顿大学的Whittingham女士就发明了18650电池,这种电池常应用于笔记本电脑、强光手电等数码产品上,但是,将这种直径18mm、高65mm的圆柱形锂电池用在汽车上,特斯拉是第一个吃螃蟹的人。

特斯拉的电池技术总监Kurt Kelty曾经表示:特斯拉起初也尝试了市面上超过300种电池,包括板型和方型电池,最终选择了松下的18650镍钴铝锂电池,一方面,18650的能量密度更大且稳定性与一致性更好。另一方面,18650可以有效降低电池系统的成本。并且,虽然每个电池单元的尺寸小,但每个单元的能量可控制在较小的范围,与使用大尺寸电池单元时相比,即使电池组的某个单元发生故障,也能降低故障带来的影响。此外,全球每年要生产数十亿个18650型电池单元,安全级别也在不断提高。

松下官网显示,型号为NCR18650的锂电池是一款高能量模型(HighCapacity)电池,该电池的名义伏特数为3.6V,名义最小容量为2750毫安时,重量为45.5克。并且,在特斯拉第二代车型Model S上使用的18650比之前Roadster的能量密度高出3成。

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