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電動(dòng)汽車電池化學(xué)有何不同

2021-10-16 10:39:21 汽車來(lái)源：

導(dǎo)讀幾乎每輛新型電動(dòng)汽車 (EV) 都使用鋰離子電池，這是為大多數(shù)手機(jī)、筆記本電腦和其他手持設(shè)備供電的基本類型的可充電電池。鋰離子電池不同

幾乎每輛新型電動(dòng)汽車 (EV) 都使用鋰離子電池，這是為大多數(shù)手機(jī)、筆記本電腦和其他手持設(shè)備供電的基本類型的可充電電池。

鋰離子電池不同于用于為早期電動(dòng)汽車供電的鉛酸電池，并且在大多數(shù)內(nèi)燃機(jī)汽車上仍經(jīng)常用作 12V 電池。

這些電池因其基本工作原理而被稱為鋰離子電池。此處更詳細(xì)地解釋了這一點(diǎn)。

簡(jiǎn)而言之，當(dāng)電池放電時(shí)，由電池端子(陽(yáng)極和陰極)與電解質(zhì)相互作用引起的氧化還原反應(yīng)會(huì)刺激電路周圍帶正電的電子(鋰離子)從陽(yáng)極轉(zhuǎn)移到陰極.

在 EV 中，電路連接到電機(jī)，允許車輛隨著離子移動(dòng)而移動(dòng)。當(dāng)電池充電時(shí)，離子以相反的方向從陰極流回陽(yáng)極。

通常，鋰離子電池中的陽(yáng)極由碳基材料(例如石墨)制成。上面提到的首字母縮寫詞，例如 LFP、NMC 和 NCA，描述了用于存儲(chǔ)鋰的陰極的化學(xué)性質(zhì)。

因此，LFP 等同于磷酸鐵鋰(F 來(lái)自 Fe，鐵的化學(xué)符號(hào))，NMC 是指鎳錳鈷，NCA 是指鎳鈷鋁，這是另一種陰極化學(xué)。這些都是鋰離子電池的子類型。

這個(gè)故事將描述每種陰極化學(xué)物質(zhì)的一些實(shí)際優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，以及它們?nèi)绾斡绊戨妱?dòng)汽車的性能和成本。

我的汽車使用什么基于鋰離子的陰極化學(xué)物質(zhì)?

很難了解有關(guān)電動(dòng)汽車鋰離子電池使用的特定類型陰極化學(xué)物質(zhì)的信息，但可以從了解車輛的制造地開(kāi)始。

是LFP電池開(kāi)發(fā)和制造的專家。

在那里制造的汽車，例如較新的特斯拉 Model 3 汽車和來(lái)自比亞迪等品牌的汽車，更有可能使用 LFP 技術(shù)。

大眾和福特也在調(diào)查某些車型使用 LFP 電池的問(wèn)題。

如果您的電動(dòng)汽車是舊型號(hào)或在境外制造，則它可能使用的是 NMC 或 NCA 化學(xué)物質(zhì)，而不是 LFP。

優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：駕駛

LFP 電池的能量密度通常低于 NMC 和 NCA 電池。從表面上看，這意味著與這些競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)具有相同質(zhì)量的 LFP 電池將能夠存儲(chǔ)更少的能量，從而縮短續(xù)航里程。

雖然最初可能是這種情況，但潛在范圍的整體計(jì)算還必須考慮其他因素，例如空氣動(dòng)力學(xué)以及電機(jī)和 HVAC 系統(tǒng)等組件的能效。

正是在這些領(lǐng)域，基于 LFP 的車輛可以彌補(bǔ)電池能量密度的潛在降低。

例如，Model 3 具有出色的空氣動(dòng)力學(xué)特性和低阻力系數(shù) (0.23 Cd) 和熱泵，可在寒冷天氣中最大限度地提高加熱器的效率，確保在生產(chǎn)切換到 LFP 電池時(shí)對(duì)續(xù)航里程的影響較小移居后。

制造商還可以通過(guò)簡(jiǎn)單地增加更多容量來(lái)補(bǔ)償能量密度的降低，盡管在所有電池類型中，LFP 將是最重的，容量與 NMC 和 NCA 電池相同。

重量是電動(dòng)汽車的終極對(duì)手，它會(huì)影響從行駛里程到動(dòng)力的一切。在這方面，非 LFP 電池化學(xué)成分可能具有優(yōu)勢(shì)。

在歐洲駕駛 LFP Model 3 車輛的客戶的初步報(bào)告也報(bào)告了寒冷天氣范圍和快速充電性能的問(wèn)題，但這可能是軟件校準(zhǔn)的問(wèn)題，而不是 LFP 電池本身的物理特性。

其他優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

NMC 和 NCA 電池化學(xué)品使用供應(yīng)有限的鈷和鎳等稀土材料。

它們對(duì)我來(lái)說(shuō)也很昂貴并且對(duì)環(huán)境造成破壞。剛果民主共和國(guó)2019 年的鈷產(chǎn)量為 100,000 噸，占世界鈷產(chǎn)量的 70%，但在人權(quán)方面的記錄不佳，鈷供應(yīng)鏈工人遭受不人道的條件。

相比之下，LFP 使用鐵和磷酸鹽，這兩者都更常見(jiàn)且更容易采購(gòu)，這反過(guò)來(lái)又使它們的生產(chǎn)成本更低，從而節(jié)省了可以轉(zhuǎn)嫁給客戶……或股東的成本。

一個(gè)同樣實(shí)用的優(yōu)勢(shì)是 LFP 電池能夠定期充電至 100%，而不會(huì)對(duì)電池的長(zhǎng)期使用壽命產(chǎn)生不利影響。

相比之下，對(duì)于典型的 NMC 或 NCA 電池，制造商通常建議偶爾充電至 100%——例如長(zhǎng)途旅行——以延長(zhǎng)電池壽命。

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