作為儲能電池,鋰電池優勢非常大。如果對比傳統的鉛酸電池,鋰電池這兩點就可以秒殺鉛酸電池:
1:充放電電流大
2:能量密度高
首先說充放電電流,最典型的例子就是充電寶啟動汽車。巴掌大的充電寶啟動一輛2.0排量的汽車,而充電寶內部的鋰電池容量只有5ah左右,與摩托車電瓶容量相當。同樣容量的鉛酸電池拿去啟動汽車是不可能的,摩托車電瓶啟動汽車就像說笑話一樣。這就是鋰電池放電電流大的一個表現,高倍率鋰電池放電電流可以達到50C,也就是自身容量的50倍。因此一塊5ah的高倍率鋰電池最大放電電流可以達到250A,這點是鉛酸電池無法比擬的。
能量密度更容易理解一些,同樣重量下能量密度高的電池儲存的能量更高一些。例如鉛酸電池能量密度在40wh/kg左右,而鋰電池能量密度已經超過150wh/kg,而且能量密度還在不斷增加。也就是說同樣容量的電池,鉛酸電池要比鋰電池重3-4倍。汽車電池重量在30kg左右,如果用鋰電池那么重量只有10kg左右甚至更低。
既然鋰電池優點這么多,為什么不能代替汽車的啟動電瓶呢?其實鋰電池缺點也同樣多,除了價格高的原因之外鋰電池還有兩個缺點:
1外力作用下鋰電池容易爆燃
2對充放電要求高
首先對于三元鋰電池來說,遭遇物理破壞后會迅速燃燒。例如某新能源汽車底盤剮蹭導致電池受損,或者事故導致電池受損后電池組會迅速起火燃燒,施救特別難。生活中最常見的例子就是手機電池,一些軟包電池在更換過程中如果被鑷子扎透,那么瞬間就會燃燒起來,直接化為灰燼。
其次就是鋰電池需要良好的伺服電路,充電放電要求遠遠比鉛酸電池高。如果保護電路出錯,出故障,輕者電池鼓包報廢,嚴重者電池自燃。例如電動車電池鼓包要么是過放電,要么是過充電導致的,如果充電器壞掉那么電池組輕者報廢重者自燃,電動車自燃的例子非常多。
理論上鋰電池完全可以取代鉛酸電池用在汽車上,鋰電池缺點也可以通過技術手段彌補。因此只有一部分豪車用鋰電池替代鉛酸電池,大部分平民車型原廠是不會配備鋰電池的。
鋰電池用在汽車上做啟動電瓶,那么首先就要解決充放電問題。汽車的鉛酸電池完全是一個粗人,吃粗糧即可。只要充電電壓不超過14.5V就可以,因此發電機內置的電壓調節器就可以搞定。
但是鋰電池充電時不僅需要控制電壓還要控制電流,鋰電池充電要恒壓限流才可以,充電電壓精確到0.1V,而充電電流也不能像鉛酸電池那樣波動過大,因此不僅電池需要復雜的保護板,而汽車充電系統也需要做出改動。
這樣一來不僅僅是成本增加,充電電路也要改變。復雜的電路遠遠不如用鉛酸電池簡單使用,越是復雜的電路其穩定性也越差。而汽車這東西穩定性同樣很重要,尤其一些平民車型,比如某些神車一車傳三代……。對于平民車型來說,穩定性高,小毛病少,不壞才是硬道理,畢竟是用來代步的工具車。而一些豪車追求就不一樣了,不僅豪華體驗需要更復雜的設計,操控動力也需要更多的技術應用。因此豪車穩定性往往比平民車型差一些,小毛病多一些,但是豪車車主也不會去在乎這些。
因此目前只有豪車才配備了鋰電池,例如路虎、寶馬、沃爾沃等新款車型都配備了鋰電池。但是這種鋰電池長期停放虧電后很容易進入保護狀態,普通的鋰電池進入保護狀態時只需要外接電源激活一下就可以解除保護。但是汽車用的鋰電池保護電路則復雜了很多:
鋰電池進入休眠狀態后需要用專用電腦重刷數據才能解除保護畢竟麻煩,4s店都無法搞定只能交給專業人員或者返廠維修。
可以看到鋰電池代替鉛酸電池對于傳統燃油車來講意義并不大。鋰電池的優勢在燃油車上體現不出來,畢竟燃油車不需要大容量電池,而啟動電流也是夠用就好,鉛酸電池完全可以滿足燃油車對電池的要求,用上鋰電池不僅會增加成本最主要的是穩定性會降低遠遠不如鉛酸電池省心。而豪車用鋰電池,不僅可以減重20kg,而且還會提升高端屬性,畢竟鋰電池要比鉛酸電池貴很多!
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