论用于电动汽车的锂电池

今晚在微信群里跟人讨论特斯拉以及锂电池的安全性,也了解了一下作为电动汽车用的锂电池的优缺点。打算借机记录下来,也总结一下自己的看法。欢迎讨论、拍砖。

关于锂电池的分类比较,感觉知乎用户“江子才”下面这篇文章已经讲得很清楚了。简而言之,三元锂电池的能量密度高,但安全性差;磷酸铁锂电池安全性高,但是能量密度太低、成本也高。

江子才:细数磷酸铁锂电池的优缺点

能量密度太低,就会导致电池占车身的体积过大,相同质量下的电动车续航能力差;而安全性差,意味着锂电池稳定性差,在高温/高湿/碰撞的极端环境下,电池本身容易起火。而目前人类对锂电池的内部控制非常有限,仅能通过检测其温度/电压/电流等外在特征来推断电池是否存在起火隐患,并即时切断电源。

作为电动汽车用的电池,安全性和能量密度几乎同等重要。很可惜在当前的技术条件下,并没有理想电池同时符合这两个条件。如果一定要选出更重要的,可能是三元锂电池,因为其能量密度高,而且安全性在一定程度上可以弥补。相比之下,磷酸铁锂电池的能量密度不高,且已达理论上限,即使达到三元锂电池同等能量,也需要其两倍的体积,所以并不适合用于普通电动车,除非车体可以接受很高的电池重量。

特斯拉最初选择了基于三元锂电池的18650,最新的model 3采用同样基于三元锂电池的21700。二者的共同特点是高能量密度和低成本。这表明了特斯拉对于电池技术选择的态度:宁愿牺牲安全性,也要保证高密度和低成本。与之对比的是,以比亚迪为代表的国内厂商采用磷酸铁锂电池为主,显示出谨慎、现实的态度,直到近年来才逐步提高了三元锂电池的使用。

可见,当前锂电池技术尚难令人满意。同时,其他新一代的电池,如氢燃料电池,尚未有所突破。但是,政策不等人。无论中国、欧洲还是加拿大,均制定了雄心勃勃的电动车取代汽油车的计划,并实施相应的法规。所以,尽管并没有特别理想的选择,也只能赶鸭子上架,挑出最适合电动汽车的锂电池。然后从矮子里面拔将军,未来市场也很有可能挑出改进版的三元锂电池。

评判电动汽车不能光看驾驶体验,也要注重安全。虽然三元锂电池是当下相对最有希望的,但不能忽视它的安全隐患。因为密度、价格这些是资本所关注的,而对于民众最重要的安全性反而容易被无视,可是这背后,都是一个个血淋淋的生命的代价。

特斯拉因为电动车技术领先,导致监管标准脱节,它的质量和合规、尤其是安全性,并没有收到严格的监管。这给特斯拉的安全性埋下了隐患,尽管特斯拉认为它的电池管理技术可以弥补其弱点。总之,我希望特斯拉安全性能的提高,不是以民众的生命为代价,尽管,它已经在这么做了。

最后,我的观点不变:目前,纯电动汽车的技术瓶颈尚未解决——电池,包括电池的安全性、能量密度、快充,所以电动汽车的市场不会很快起飞。因为不存在各方面令人满意的电池技术,各汽车厂商、以及市场不得不进行取舍,同时各国的法律法规也需要进一步完善。

甚至,我进一步认为:未来汽车的趋势是混合动力,而非纯电动。从车辆本身来看,混合动力可以结合烧油车的能量密度和加油的便利性,以及电动的高能效,同时可以规避锂电池导致的安全风险。低速时使用电池动力,高速时使用燃油动力,从而实现最高的综合能耗。同时,混合动力也更符合产业演变的趋势。由于目前电池技术的瓶颈,充分利用几十年来建成的庞大汽车产业链的优势和便利,比推翻它另起炉灶要容易很多,这也将是国家、行业和用户更好的选择。