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国内电动汽车电池解析:三元锂与磷酸铁锂分庭抗礼

   动力电池一直被视为电动汽车发展最关键的环节,目前锂电池的正极材料主要有钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂和锰酸锂等。在八大企业13款在售车型中,有6款车型采用三元锂电池,并且集中在2014年及以后推出的车型中。磷酸铁锂电池仍占半数,另外还有磷酸铁锰锂、锰酸锂等电池应用。


车型名称

车辆型号

电池类型

电池容量

工况续航里程

北汽EV160

BJ7000B3D1-BEV

磷酸铁锂

25.6kWh

160km

北汽EV200

BJ7001B3D2-BEV

三元锂

30.4kWh

200km

北汽ES210

BJ7000C7H1-BEV

三元镍酸锂

38kWh

175km

奇瑞eQ

SQR7000BEVJ00

三元锂

22.3kWh

170km

江淮iEV4

HFC7000AEV

磷酸铁锂

19.2kWh

160km

江淮iEV5

HFC7001AEV

三元锂

23kWh

170km

上汽E50

CSA7000BEV

磷酸铁锂

18kWh

120km

比亚迪e6

QCJ7006BEVF

磷酸铁锂

63.4kWh

300km

腾势

QCJ7007BEV

磷酸铁锂

47.5kWh

250km

吉利知豆

SMA7000BEV01

三元锂

15.3kWh

150km

启辰晨风

DFL7000B2BEV

锰酸锂

24kWh

170km


  比亚迪:磷酸铁锂、磷酸铁锰锂

  进入汽车制造领域之前,比亚迪就致力于电池产品的研发生产,这为比亚迪新能源汽车的发展提供了得天独厚的优势。比亚迪e6、秦、电动客车、专用车等全系产品的电池均为自家生产。

  比亚迪e6是目前国产电动汽车中续航里程最长的车型,搭载63kWh磷酸铁锂电池,续航里程300km。目前比亚迪磷酸铁锂电池的能量密度约为130Wh/kg,不及三元材料的密度,因此比亚迪在车上装载了大量电池,来提高续航里程。磷酸铁锂的优势在于稳定性和耐久性,e6在出租车运行中的实际表现足可以证明:从2010年开始先后在深圳投入运营的850台e6电动出租车累计总行驶里程近3亿公里,单车最高行驶里程超67万公里。

  磷酸铁锂是比亚迪新能源车型采取的主要电池路线,此外比亚迪也在研究磷酸铁锂路线下的改进型——磷酸铁锰锂。最新公布的第四批新能源车型免购置税目录显示,新款比亚迪e6将搭载全新的磷酸铁锰锂电池,续航里程提升至400km。尽管电池容量增加了19kWh,但整体电池质量反而减重50kg。通过采用磷酸铁锰锂电池替代磷酸铁电池,电池能量密度提升,以“增量不增重”的方式获得续航里程的大幅提升。


车型

电池类型

电池容量

电池质量

整备质量

续航里程

新款e6

磷酸铁锰锂

82kWh

700kg

2420kg

400km

老款e6

磷酸铁锂

63kWh

750kg

2360/2380kg

322km


  戴姆勒也看中了比亚迪的电池技术,双方合作打造的腾势电动汽车采用比亚迪磷酸铁锂电池,新车上市不到一年,但电池续航、稳定性等方面可以参见e6的表现。腾势搭载47.5kWh电池,综合续航里程超过250km。如果比亚迪将磷酸铁锰锂调整为主要的电池方向,未来也有可能在腾势车型上搭载应用,进一步提高续航里程。

  

 上汽:磷酸铁锂、氢燃料电池

  上汽荣威E50纯电动汽车采用磷酸铁锂电池,由上海捷新动力电池系统有限公司提供,这家公司由上海和A123合资成立,E50搭载18kWh电池,综合续航里程为120km,与市场上多数电动汽车相比,续航里程显然不占优势。从2012年推出至今,上汽迟迟没有对这款精品小车进行升级,再加上较高的售价,E50去年销量仅有400余辆。

  相较纯电动汽车的“止步”,上汽似乎更专注于燃料电池车的发展。荣威950插电式燃料电池车是上汽研发的第四代燃料电池车。上汽采取是插电式燃料电池技术路径,除燃料电池堆还配合了一个电驱动发动机。该车续航里程可达400km,加氢只需3-5分钟,可在零下-20℃温度环境下启动,还拥有外置电源发电功能,通过插电转换器,即可实现对其他电器包括电动轿车的充电功能。

  北汽新能源:磷酸铁锂、三元锂

  北汽新能源首款电动汽车E150EV采用的是磷酸铁锂电池,中间对电池进行过升级,从21kWh提升到25.6kWh,综合续航里程达160km。去年年底,北汽新能源发布了新一代电动车型EV200和ES210,开始采用三元锂电池。

  EV200车型搭载30.4kW三元锂电池,综合工况续航里程达200km;ES210搭载38kWh锂电池,综合续航里程超过175km。北汽新能源所采用的三元电池由北京电控爱思开科技有限公司提供(北汽与SK合作成立),官方宣布电池满充满放超过3000次后容量衰减率小于20%。

  虽然三元电池发展势头很猛,但北汽新能源并没有放弃磷酸铁锂电池路线,今年新推出的EV160相当于EV200的另一电池版本,除了电池类型不同外,外观及配置保持一致。EV160搭载25.6kWh磷酸铁锂电池,综合续航里程为160km。电池由ATL普莱德提供,这是北汽更早时期与ATL合作成立的电池公司。根据北汽新能源今年1-4月的产量情况来看,EV系列的磷酸铁锂车型和三元锂车型份额占比接近1:1,消费者很快接受了三元锂车型。

  江淮:磷酸铁锂、三元锂

  江淮iEV4以及前三代电动汽车均采用磷酸铁锂电池(共推广8000余辆),由国轩高科供应。iEV4搭载19.2kWh电池,续航里程为160km。

  在新一代电动汽车iEV5上,江淮开始采用镍钴铝三元电池,由天津力神供应。装载23kWh电池的iEV5续航里程可达200km。无论是续航里程、车速、配置等方面,iEV5都远超前四代车型,而且补贴后售价控制在9万元以内,性价比较高。利用三元材料可以在“里程”和“成本”之间找到好的平衡点。iEV5上市一个月左右的时间,销量就已突破500辆。

  启辰晨风:锰酸锂

  启辰晨风是基于日产聆风打造的中国本土化电动汽车,借助了日产成熟的锂电池技术。晨风电动汽车采用锰酸铁电池,由192块电池单体构成的电池包,总重量不到200kg。该车综合续航里程为170km。

  与磷酸铁锂、钴酸锂、三元材料电池相比,锰酸锂电池有优势也有劣势。锰酸锂的能量密度、热稳定性和成本都居中,相对来说热稳定性较差一些。启辰晨风采用自然风冷,以及非凝固装的电解液,通过电解液改变电子移动速度,防止电池温度过高。

  

吉利(知豆):三元锂、磷酸铁锂

  吉利与新大洋合作生产的知豆电动车有三元锂和磷酸铁锂电池两种版本,知豆D1、D2的三元锂版均搭载15kWh电池,续航里程达150km。知豆D1磷酸铁锂版搭载12kWh电池,续航里程超过80km。

国内电动汽车电池解析:三元锂与磷酸铁锂分庭抗礼

知豆D2电动汽车

  奇瑞:三元锂

  奇瑞目前热销的高速锂电车型已投入三元锂的“怀抱”,eQ车型搭载22.3kWh电池,综合续航里程达170km,电池由浙江万向亿能动力公司提供。奇瑞2010年曾推出一款瑞麒M1EV电动车,搭载磷酸铁锂电池,但现在已基本停产。

  众泰:三元锂

  众泰云100装载17.76kWh三元锂电池,续航里程达150km。与奇瑞相似,众泰的老款电动汽车5008EV、M300EV基本停产,未来将推出的全新电动车芝麻E30、E200A和E200B均有可能转向三元锂电池。

  动力电池技术还在不断发展和进步之中,前几年磷酸铁锂电池因为寿命长、安全性好的特点而受到热捧,但随着三元锂电池安全问题逐渐改善解决,能量密度高的优势得以发挥,越来越多的企业和车型采用三元锂电池。未来如果石墨烯电池、铝空气电池投入使用,动力电池以及电动汽车整车领域都将面临变革。


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