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電動汽車電池化學有何不同

2021-10-16 10:39:21 汽車 來源：
導讀 幾乎每輛新型電動汽車 (EV) 都使用鋰離子電池，這是為大多數(shù)手機、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

幾乎每輛新型電動汽車 (EV) 都使用鋰離子電池，這是為大多數(shù)手機、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汽車供電的鉛酸電池，并且在大多數(shù)內(nèi)燃機汽車上仍經(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。此處更詳細地解釋了這一點。

簡而言之，當電池放電時，由電池端子(陽極和陰極)與電解質(zhì)相互作用引起的氧化還原反應會刺激電路周圍帶正電的電子(鋰離子)從陽極轉(zhuǎn)移到陰極.

在 EV 中，電路連接到電機，允許車輛隨著離子移動而移動。當電池充電時，離子以相反的方向從陰極流回陽極。

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

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

這個故事將描述每種陰極化學物質(zhì)的一些實際優(yōu)點和缺點，以及它們?nèi)绾斡绊戨妱悠嚨男阅芎统杀尽?/p>

我的汽車使用什么基于鋰離子的陰極化學物質(zhì)?

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

是LFP電池開發(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 電池的問題。

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

優(yōu)點和缺點：駕駛

LFP 電池的能量密度通常低于 NMC 和 NCA 電池。從表面上看，這意味著與這些競爭技術(shù)具有相同質(zhì)量的 LFP 電池將能夠存儲更少的能量，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算還必須考慮其他因素，例如空氣動力學以及電機和 HVAC 系統(tǒng)等組件的能效。

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

例如，Model 3 具有出色的空氣動力學特性和低阻力系數(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 電池時對續(xù)航里程的影響較小移居后。

制造商還可以通過簡單地增加更多容量來補償能量密度的降低，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。

重量是電動汽車的終極對手，它會影響從行駛里程到動力的一切。在這方面，非 LFP 電池化學成分可能具有優(yōu)勢。

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

其他優(yōu)點和缺點

NMC 和 NCA 電池化學品使用供應有限的鈷和鎳等稀土材料。

它們對我來說也很昂貴并且對環(huán)境造成破壞。剛果民主共和國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，這兩者都更常見且更容易采購，這反過來又使它們的生產(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。

一個同樣實用的優(yōu)勢是 LFP 電池能夠定期充電至 100%，而不會對電池的長期使用壽命產(chǎn)生不利影響。

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

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