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科技工作者之家 2020-09-25
来源:今日新材料
电动汽车的续航里程能否突破1000km?在五年前也许这个问题本身会显得天方夜谭,因为同期优秀选项的真实水平也难以突破500公里;而且电池类型几乎不具备再升级的空间。
原因在于能量密度的高低相当程度的决定续航能力,但是过高的密度必然也会降低稳定性。那么还有别的方式升级吗?
1:NCM镍钴锰电池是现阶段的主要类型,特点为能量密度低于NCA,但续航能力与稳定性能的均衡表现更理想。不过在实验瞬间的爆燃有很大冲击波,所以NCM也不是能够完美解决续航的选项,大量电芯成组后需要非常高水平的电控系统,对于IGBT模块的要求也会很高。所以这种平台即使以堆叠电池的方式突破1000km,车辆的价格也是非常难以控制的。
2:LFP磷酸铁锂电池可以在未来实现续航的突破。这种电池的特点是安全性能非常强,因为铁元素本就是宇宙中最稳定的物质,极板的复合材料在异常状态下也不会释放出过量的氧气;试验中以短路、炉温或过充三种状态进行测试,结果是都没有达到“烫手”的温度标准,更不用担心是否会自燃了。
在解决了安全焦虑问题后,LFP电池参考比亚迪研发的刀片型结构,这种布局可以大幅度提升「体积能量密度」。圆柱形的NCM/NCA是非常浪费空间的, 四节电池成组后中间就会出现缝隙,数千节电池以串联升压、并联扩容的方式组合,电池包里的空间究竟会浪费多少呢?镍钴类三元锂并不仅仅是因为钴金属的成本不可控,在底盘电池包有限的空间内,即使想装更多的电芯都很难做得到。所以在相同体积的电池包里,叠片布局刀片电池则可以大幅提升单位体积内的能量密度,车辆的续航里程可以迎来30%左右的增长。重要的是储备技术中已经有系统能量密度达到160Wh/kg的刀片铁电池,这是优秀NCM的水平;如果后期会使用高标准电池的话,相信续航里程突破1000km是没有任何障碍的。
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来源:gh_d06fa4463e84 今日新材料
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