特斯拉为何采取松下18650锂电池?
【编者案】本文作者弗雷刘,陶瓷材、锂电材料、动力电池、THU博士。现任职于清华大学能源互联创新研究院,主要负责储能技术开发。
特斯拉为何采取18650锂电池?
作为在一个研究所工作的工程师狗,终究有机会在自己的领域说几句了。
首先纠正一个概念,锂电是我们一般说的锂离白癜风哪治得好子电池的简称,而有些人说的铁电,其实是使用磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池,它是锂电的一种。
特斯拉为何使用松下18650锂电池?
OK,现在开始回答,先说简单版通俗型摘要:
特斯拉使用的松下18650锂电池,以NCA为正极,并且设计了复杂的电池管理系统,从而尽量保证和提高了电池工作的高效性与安全性。至于是不是绝对的安全,这个没法回答,你如果想说自燃,我还想说汽油车夏天也自燃呢。
对纯电动汽车(不斟酌插电混动和纯混,人家可以靠汽油开挂),我们最最纠结的是什么?里程焦虑,就是开不远,由于电池的能存储的能量密度太低,车用电池成组后现在一般也就100~150Wh/kg的能量密度,汽油的这个数值大概是10000所以哪怕你像乌龟一样背一车电池都不见得解决问题。大家每天吐槽电动汽车每天充电跑不远半路没电了怎么办,都是能量密度太低给害的。
现在电池技术的最大短板,就是能量密度太低,落后于摩尔定律无穷远别扯那些锂空什么的,即便它们能量密度也不够高,关键是离实用还远
所以至于为何不采取磷酸铁锂电池,我想说,主要原因,应该是容量(Capacity单位是Ah),和能量(Energy,即容量的Ah乘以电压,得到Wh)偏低(磷酸铁锂容量比3低一点,电压还低,只有3.4V,所以乘出来的能量就更低了)。
实际的汽车用电池组都是串并联组合出来的,需要用串连来提高电压,此时,单节单池的电压和不同电池之间的容量一致性显得非常重要,光说容量低是不严谨的。
本人的工作就是在国内某研究所做磷酸铁锂的某升级产品的研发,还同时乱看一些其它材料,锂电池和电动汽车的东西,所以在这里答一下。
(现在开始华丽地半学术地展开斯米达)
要比较几种正极材料,我们就必须引入这个图,即五个重要性能判据:
Power功率,Life寿命,Cost本钱,Safety安全,和Energy能量。
比较的材料是NMC/NCA3白癜风可以治疗吗材料/NCA,LCO钴酸锂,LFP磷酸铁锂,LMO锰酸锂。NCA和NCM比较相近,算是材料中的近亲,因此在这里归为一类说。
LCO=LiCoO2,layered,NMC=LiNixMnyCozO2,layered,NCA=LiNi1-y-zCoyAlzO2,layered,LMO=LiMn2O4spinel,LFP=LiFePO4olivine