IT|穿不起大鹅 别买电动车( 二 )
锂电池之所以娇贵,还得从电池材料构成说起 。
业内主流的动力电池路线有两种:三元锂和磷酸铁锂 。它们的正极材料一般为三元(NCM/NCA)、磷酸铁锂(LFP),而负极为石墨(Graphite) 。充电时,锂离子从正极晶格出来,穿过电解液隔膜到负极,嵌入石墨层间 。而放电的过程,是从石墨负极层间里出来,再回到正极晶格 。
别看这一颗小小的电池,这可是一个复杂的电化学系统,其中包括了固体材料:正极材料、负极材料,纤维隔膜等;以及液体材料:有机电解液(包含锂盐,溶剂及其他添加剂)等 。
无论是材料,还是反应过程,都会受到低温的影响——固体材料的“热胀冷缩”、液体材料在低温下黏度增大甚至凝固、带电粒子的传质过程和电化学反应的速度降低 。
举个例子,在低温下,电解液变粘稠,这时候负责放电的锂离子就难以穿过,那么放电效果就会“大打折扣”,而同时锂离子的活性也会降低,自己“懒得动” 。最终出现的结果就是,实际行驶里程与车企标定的续航里程完全不符 。
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在不同的温度下,城市和高速公路驾驶的续航航范围(作为为UDDS-Urban Dynamometer Driving Schedule城市道路循环工况、右图为SFTP US06-激烈驾驶工况)
此外,不同的正极材料,在低温下的表现也有差别 。
NatureEnergy上的一篇文章,比较了磷酸铁锂刀片电池(LFP blade battery)、方壳三元锂电池(NMC622 VDA battery)组成的40kWh电池组的电动车,在不同温度下的续航里程表现 。
高温下,两者在城市道路循环工况和激烈驾驶工况的续航里程大致相同,磷酸铁锂的续航稍稍高出三元锂电池 。但温度下降至冰点以后,续航里程都出现了骤降,尤其是磷酸铁锂 。
在UDDS城市道路循环工况下,温度降至-10°C时,LFP电池的车续航里程下降到了158km,在-20°C时续航航里程下降到39km相比之下,使用NMC622电池的车在-10°C条件下行驶里程为228公里,在-20°C下行驶里程为157公里 。
在US06激烈驾驶工况下,温度对续航里程的影响更为显著 。在0°C时,LFP电池的续航里程仅为NMC622电池续航里程的58%,在-10°C时,这一比例进一步下降至30% 。
“磷酸铁锂电池在0°C环境下容量保持率约60-70%,零下10°C时衰减到40-55%,零下20°C只剩下20-40%,而三元锂电池在-20°C条件下依然能够保持正常电池容量约70%-80%,冬季对于搭载磷酸铁锂电池车型来说无疑是‘雪上加霜’ 。”一位动力电池业内人士表示 。
二、冬季掉电快,是为了“供”着电池
如果你的车是磷酸铁锂电池,比如像“国产神车”宏光MINI EV这种 。那么每到寒冷的冬天,你的可用的续航里程不仅更低,而且开起来也会相当耗电 。
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