为何汽车使用铅酸电瓶作为启动电瓶,不能用锂电池吗?
#老司机聊汽车知识#
燃油汽车是否能用锂电池替代铅酸电瓶,从而解决启动电瓶耐用性差的问题呢?
相信车辆熄火后用车频率高,更换电瓶频率也随之升高的司机都想过这个问题;但是也都会产生一个疑惑,那就是为什么“没有”汽车使用锂电池替代铅酸电瓶。其实这样的说法太绝对了,其实很多电动汽车用的12V电瓶就是锂电池,而且个人正在使用中插电混动汽车也用铁锂12V电池,甚至燃油汽车我们也是后期换装过的,所以并不存在没有的说法。
车企会选择哪种电池完全取决于设计和制造成本的投入规划,也取决于车企的“环保意识”。
01成本差异分析
铅酸电瓶的制造成本曾经是最低的,车用的「Q型」(启动电瓶)的容量标准又比较低,大致有以下三个标准。
低 12V-35Ah中 12V-45Ah高 12V-65Ah也许这个参数标准会让很多汽车爱好者感觉不可思议,会有汽车使用35安时的小容量电瓶吗?答案是真的有,只是多见于一些知名度较高的合资品牌汽车罢了。这样的电瓶的采购成本当然会很低,实际在汽车配件市场选择全新的12V-75安时的电瓶,平均价格也能控制在350元左右,由此可见这些车辆的使用的低容量电瓶的成本有多低了。
不过也有些车辆使用65-75安时的电瓶,成本其实并不低;那么没有升级使用锂电池的原因,主要是车辆设计之初就没有这样的技术规划。发动机舱的空间布局、启动电瓶的底座设计,电池组的质量等等参数都是按照铅酸电设计,换用锂电池组则会牵一发而动全身,所以升级也就不是那么简单的了。
锂电池真的很贵吗?
其实这个观点也是错误的,因锂电池也有多种类型。
钛酸锂钴酸锂镍钴铝镍钴锰磷酸铁锂等前四种锂电池的制造成本确实都很高,其中的钛、钴等元素都是很贵的;而且钴元素的价格尤其不稳定,因其六成以上的产能都在刚果,刚果是个并不稳定的非洲小国,近期有出现了严重的火山喷发问题,钴的供应价格更是难以控制。所以才会有些供应商或车企研究无钴电池,只是成本怕是仍旧难以控制,所以这样的三元锂并不适合用于燃油汽车。
重点:磷酸铁锂电池是完全可以取代铅酸电瓶的,因为这种锂电池的制造成本很低,大致标准如下。
3.2-3.7V 55Ah ≤120元3.2-3.7V 72Ah ≤150元电池串联为“容量不变”“电压升高”,那么只要四块铁锂电池串联,电压即可满足汽车的使用;中等容量的成本也不超过500元——注意重点,这还只是磷酸铁锂电池的零售价的成本计算结果,作为车企大批量采购的成本当然会低得多,所以与使用大容量铅酸启动电瓶是相差无几甚至可以更低的。
所以磷酸铁锂电池完全可以取代铅酸电瓶,这也是国标电瓶车都在升级铁锂电池的原因;毕竟铁锂电池的能量密度是电瓶的好几倍,也就是能以更小的体积、更低的重量实现相同的续航,这对于汽车而言也是一种轻量化节油的方式,近两年必然会有更多的车辆开始应用这种电池。
02磷酸铁锂启动电池有哪些优缺点?
锂电池的缺点曾经只是成本过高,在铁锂电池的价格下探之后也就没有什么缺点了。
优点包括:
安全性高使用寿命长整备质量低铁锂电池应当是现阶段安全性最高的动力电池或储能电池了,高标准的铁锂电池最起码有两个品牌进行过“针刺短路测试”;也就是用一根钢针穿透电池也没有起火,甚至没有产生高温。其中测试的低密度的电池也要高于铅酸电瓶,高密度则达到140WH/KG;然而同样进行短路测试的三元锂则会起火,其实铅酸电瓶短路同样会起火!
而且铅酸电瓶很容易鼓包,大部分车辆更换电瓶时都已经出现了这个问题;所以铁锂电池的安全性能要远超铅酸电瓶,想要自行升级铁锂启动电瓶的司机不用担心了,只要准备一个与原车电瓶底座匹配的壳体就行。
铅酸电瓶的使用寿命很短,完整充放电350次左右就会报废;因为每次充放电都会造成极板硫化,部分无法被还原的多层硫酸铅结晶体会附着在极板上,对活性物质反应的效率会有很大影响。在严重硫化之后就无法充电了,电瓶的使用寿命也就此终结。
磷酸铁锂电池一般认为完整充放电1000-2000次就要出现“问题”,因为电动汽车总会拿出这个数据来分析;但真实的概念是完整充放2000次左右,电池的容量会下降20%-30%,里达到报废标准还远着呢。所以使用铁锂电池组即便有熄火后用车载设备的习惯,启动电池也基本都是终身免维护。关于整备质量低的优势就不赘述了。
总结:磷酸铁锂电池的成本已经很低,预计也不会更低了;所以再换汽车的启动电瓶可以考虑升级这种电池,但是电压一定要一致才行,因为电压越高电流越强、盲目升高电压会损坏车辆的电子设备。
驻车电源当然要选铁锂电池,不论床车、房车还是需要驻车用电的车辆加装副电瓶,只要用电频率高也应该用使用寿命长的铁锂;但在内阻、容量等参数不匹配的前提下,驻车电源不能与原车电瓶直接并联,否则会出现反充或无法充满电等问题。驻车电源需要原车电瓶引出的逆变器充电,而且要在行驶过程中充电哦。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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