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两轮电动车电池有哪种?该怎么选?

现在随着电动车产品的丰富,市场上也出现了各式各样的电池电池,比如铅酸电池、锂电池、石墨烯电池等等,而目前市面上主流的电池主要是铅酸电池和锂电池。而锂电池又分为磷酸铁锂、三元锂等。这些电池作为电瓶车必备的“好伙伴”,它们都有哪些不同呢?

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成分组成及工作原理

铅酸电池,是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极,在电池内部形成电流,整个回路形成,蓄电池向外持续放电。

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锂离子电池通常以碳材料为负极,以含锂的化合物为正极,电池的中间有一层隔膜,避免正负极短路。在充放电过程中,锂离子在正负极间往返,充电时,锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极;放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。在离子的嵌入与脱嵌过程中,同时伴随着等当量的电子的嵌入与脱嵌,也就产生了电流。

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所谓磷酸铁锂电就是只用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,这一类电池的特点是不含贵重金属元素。

而三元锂电池,是指使用镍钴锰酸锂作为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。

哪个更安全?

安全方面:磷酸铁锂>三元锂>铅酸电池

磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的。磷酸铁锂正极材料本身的热稳定性就比三元锂要好很多,在500摄氏度以内,都有着极高的稳定性,超过800摄氏度时才有发生热失控,此外,即便发生热失控,磷酸铁锂电池的放热也非常缓慢,且分解时不会释放氧气,只会冒烟,减少了起火的风险。

相比之下,三元锂电池的热稳定性较差,在300摄氏度左右就开始溶解了,在电动车自燃事件中,确实也是用三元锂电池车型占据更大比例。因此三元锂电池对电池管理系统的要求非常高,需要防过温保护装置和电池管理系统来保护电池的安全。

而铅酸电池危险性更高,铅酸电池在过充发生的时候,一样会产生易燃的氢气和氧气,氢气遇火易爆炸,在密闭的环境充电,同样也是很危险的。虽然铅酸电池应用范围和技术方面相较于锂电池包要更广泛更成熟一些。但铅酸电池本身相较于锂电池包在材料的构成和使用的过程中,安全性还是要低不少。

所以在高温条件,磷酸铁锂的安全性相对较高。

哪个续航能力更强?

续航方面(相同容量):磷酸铁锂≈三元锂>铅酸电池

能量密度方面,根据国内三元锂电池龙头企业比克电池提供的资料,其18650圆柱电池单体的能量密度已经达到了232Wh/kg,封装成电池组的能量密度大约是150Wh/kg。

而目前国内的磷酸铁锂电池单体的能量密度大约为180Wh/kg左右。但比亚迪开发的刀片电池可以将电芯呈片状排列,就像是刀片一样,刀片电池组的能量密度虽然只有140Wh/kg,但是这种长电新方案提升了电芯的重组效率,体积能量密度提升高达50%。

这意味着,在同样的电池组尺寸之内,刀片电池可以装入更多电芯,续航里程和三元锂电池几乎相当。

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相同容量的情况下,铅酸就没有锂电池磷酸铁锂和三元锂跑得远了,主要理由有2方面,第1个是因为锂电池的内阻较大,放电曲线比较平稳,前后的速度比较均匀,而均匀放电可以让锂电池续航时间更久,第2个是因为使用铅酸的电池基本上电池重量都比锂电池重,所以负重较重的续航能力就比较差,负重较轻的锂电池则跑起来会更久。

哪个使用寿命更长?

循环使用寿命:磷酸铁锂>三元锂>铅酸电池

锂电池与铅酸电池,可以说是两种完全不同的电池品类。锂电池重量轻,能量密度大,在相同的电压和容量下,它的重量大概在铅酸电池的1/3左右。这一点在使用寿命上有充分的体现。如果把剩余容量为初始容量的80%作为测试结束点,目前磷酸铁锂电池经实验室测试,循环寿命在3500次以上,部分达到5000次。而三元锂电池测试循环寿命在2500次左右,铅酸电池一般的循环次数在300-500次之间。在循环寿命这一个点上,铅酸最短,磷酸铁锂电池则比三元锂电池的真实寿命要长许多。

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也就是说如果每天充放电一次,磷酸铁锂电池也要将近10年才出现明显衰减现象。而三元锂电池比磷酸铁锂电池寿命短一些,也就是6年左右,就会开始出现衰减现象。铅酸一年左右就会出现衰减现象。

但在外卖、快递等领域,这些电池寿命可能会缩短些,主要看使用的频繁程度及电池养护情况。时间一到,应该及时进行更换。

哪个市场价格更低?

市场价格:磷酸铁锂≈三元锂>铅酸电池

在买车时大家都会发现,锂电车比铅酸电动车会明显的贵。同样一款电动车,安装锂电池要比安装铅酸电池至少贵800-1000元。根本原因就是锂电池的价格比铅酸电池高,正规生产一般价格至少在2000左右,差不多是铅酸的2~3倍价格。

一方面是制造锂电池所需的原材料——碳酸锂属于稀缺资源,目前主要依靠进口,另一方面是还未像铅酸电池产业那样规模化和成熟化。因此从成本上来看,锂电池就高于铅酸电池。

如果是几百块钱买到的锂电池,那一定是小作坊生产的,或者是二手组装的,存在着极大的安全风险。发生爆炸事故的锂电池,无一例外都是这些劣质锂电池,是这些不具备生产资质的锂电池厂家生产的,有些甚至就是一个无证经营的小作坊。

选择电池除了续航、方便、好用等之外,安全也是最最重要的考量因素。

安全最重要,首选磷酸铁锂电池

无记忆

可充电池经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。像铅酸电池、镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,不需要先放完再充电。

可快速充电

能量转化效率高,可以在1~3H内完成充电。

大容量、大倍率

具有比普通电池(铅酸等)更大的容量。单体容量为5AH-1000AH。高效率输出:尺度放电为2~5C、持续高电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C;

电池过放电(甚至到0V),电池也不泄漏、损坏

防水性能好、抗击能力强

环保无污染

磷酸铁锂电池不含任何重金属与稀有金属,无毒(SGS认证通过),无污染,符合欧洲RoHS规定,为绝对的绿色环保电池证。磷酸铁锂锂电池之所以被业界看好,主要是环保考量,因此该电池又列入了“十五”期间的“863”国家高科技成长打算,成为国家重点撑持和鼓励成长的项目。

综上所述,从安全性方面看,磷酸铁锂电池安全稳定性强,没有发生过爆炸事件;在续航方面,开发标准化、模块化、集成化的磷酸铁锂电池系统,也丝毫不逊色于三元锂;在使用寿命方面,磷酸铁锂电池寿命长,可做到与整车同寿命;在环境适应性方面,磷酸铁锂电池系统温度适应性宽,防护等级高。各方面性能优势明显。

而在换电行业中,目前市面上还不乏仍然在使用三元锂电池的换电品牌,其安全缺乏稳定性,也有安全性能更差的铅酸电池。而行运兔换电使用的则是安全性能最高的磷酸铁锂电池。

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行运兔推出新款60D磷酸铁锂电池,更安全、更持久、充电快、质量轻、还能智能定位、防盗防丢、为骑手小哥等用户提供源源不断的电能。

行运兔在换电产品锂电池60D的设计中付诸了诸多心血。行运兔已深耕电动车行业多年,且已参与了多个换电站点管理,积累了丰富的电池管理经验,和宁德时代、国轩上汽国内汽车动力电池企业展开合作,从电池的设计与开发,电芯测试及模组组装,成品测试及后期管理进行了较长时间的磨合,ISO9001/TS16949质量管理体系应用到日常管理中。为用户带去更好的体验。

最后,行运兔在这里再次提醒,不管选择哪一种电池,都千万不要贪图便宜去购买杂牌、无牌、二手电池,正规厂家生产的电池在出厂前都经过严格的测试,有故障时还能提供保障。

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