鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:949次 | 2021年08月25日
電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池和鉛酸蓄電池 哪一個(gè)更省錢(qián)
近幾年,隨著新能源概念的普及,電動(dòng)自行車(chē)成了千家萬(wàn)戶(hù)的首選,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前為止,我國(guó)電動(dòng)兩輪車(chē)的保有量已經(jīng)沖破了3000W輛,預(yù)計(jì)到2018年我國(guó)電動(dòng)兩輪車(chē)的保有量將沖破4000W輛。
車(chē)輛的增多帶來(lái)的問(wèn)題也不少,首先就是交通問(wèn)題,很多騎行電動(dòng)汽車(chē)的駕駛員都存在不遵守交通規(guī)矩的情況,導(dǎo)致車(chē)禍不斷,后果也十分慘重。其次便是電動(dòng)汽車(chē)的回收再利用的問(wèn)題,眾所周知,電動(dòng)汽車(chē)的供能重要依賴(lài)于電池,而電池又分兩種——鉛酸蓄電池和鋰離子電池,有關(guān)這兩種電池的優(yōu)缺點(diǎn)的爭(zhēng)執(zhí)從來(lái)沒(méi)停止過(guò),爭(zhēng)執(zhí)再多最終都是圍繞著價(jià)格,今天筆者就給大家來(lái)算算這筆賬,究竟是鉛酸蓄電池省錢(qián)還是鋰離子電池省錢(qián)。文章開(kāi)始前我們先來(lái)了解一下何為鉛酸蓄電池,何為鋰離子電池!
●何為鉛酸蓄電池?
鉛酸蓄電池(VRLA),是一種電極重要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸蓄電池放電狀態(tài)下,正極重要成分為二氧化鉛,負(fù)極重要成分為鉛;充電狀態(tài)下,正負(fù)極的重要成分均為硫酸鉛。
鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)圖(于網(wǎng)絡(luò))
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
一個(gè)單格鉛酸蓄電池的標(biāo)稱(chēng)電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V;在使用中,常常用6個(gè)單格鉛酸蓄電池串聯(lián)起來(lái)組成標(biāo)稱(chēng)是12V的鉛酸蓄電池,還有24V、36V、48V等
●何為鋰離子電池?
“鋰離子電池”,是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M.S.Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫姡沟娩嚱饘俚某霎a(chǎn)、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰離子電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到使用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,今朝鋰離子電池已經(jīng)成為了主流。
鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖(于網(wǎng)絡(luò))
鋰離子電池大致可分為兩類(lèi):鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的???a href="/keywords/cddc/" class = "seo-anchor" data-anchorid=150 target="_blank">充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,今朝惟有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在加工這種鋰金屬電池。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
2鉛酸蓄電池VS鋰離子電池
●鉛酸蓄電池優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)勢(shì):
價(jià)格便宜,同時(shí)自帶可回收再利用屬性,在用壞之后可以去電動(dòng)汽車(chē)店里以舊換新,補(bǔ)差價(jià)便可換一組新的電池,把損失降到最低,對(duì)使用者是個(gè)不小的福利?!翱箵舸颉蹦芰?qiáng),即使摔壞略微修補(bǔ)一下就能持續(xù)使用。
鉛酸蓄電池包重量在16-30公斤體積較大
缺點(diǎn):
首先就是鉛酸蓄電池的體積和重量都很大,重量一般在16-30kg,其次是鉛酸蓄電池一般情況下深充深放電在400次以?xún)?nèi),有記憶,使用壽命在2年左右(大多情況下在1.5年以?xún)?nèi))。并且鉛酸蓄電池里面蘊(yùn)含液體,電池消耗一段時(shí)間后,假如發(fā)現(xiàn)電池發(fā)燙的厲害或者充電時(shí)間變的短了,就要補(bǔ)充液體。
●鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)勢(shì):
體積小、重量輕,綜合比較鉛酸蓄電池,鋰離子電池的體積是鉛酸蓄電池體積的2/3,重量約是鉛酸蓄電池重量的1/3。相同體積的鋰離子電池更比鉛酸蓄電池的容量要高,體重的降低使得電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力新增大概10%左右。
松下18650圓柱型鋰離子電芯
充放電方面,鋰離子電池耐用性較鉛酸蓄電池強(qiáng),在常溫下使用,鋰離子電池可以持續(xù)充電48小時(shí)不會(huì)出現(xiàn)電池膨脹漏液破碎等事故,容量保持在95%以上。并且在專(zhuān)用充電器下,可以進(jìn)行快速充放電。深充電深放電超過(guò)500次,而且還是無(wú)記憶,一般壽命基本在4到5年左右。
缺點(diǎn):
鋰離子電池的制作成本高,制作設(shè)備昂貴人工成本占到制作成本的40%左右,價(jià)格大概是鉛酸蓄電池的三倍左右。并且鋰離子電池的回收價(jià)值不高,國(guó)內(nèi)的回收環(huán)境也比較雜亂,大部分鋰離子電池用壞了只能扔了,或者找個(gè)地方埋了。而劣質(zhì)鋰離子電池,在電動(dòng)汽車(chē)這種密封條件不是太好,容易潮濕導(dǎo)致接觸不良等原由引發(fā)可能存在的安全隱患。
3是時(shí)候細(xì)算算哪類(lèi)電池更省錢(qián)
解析完鉛酸蓄電池和鋰離子電池的電池構(gòu)造和優(yōu)缺點(diǎn)后,筆者來(lái)給大家細(xì)算一下更換的成本,看看究竟是鉛酸蓄電池的投入成本高,還是鋰離子電池的投入成本高。
我們中關(guān)村在線電動(dòng)汽車(chē)頻道在2017年八月開(kāi)展了一次8款電動(dòng)汽車(chē)橫評(píng)活動(dòng),其中綠源的小龜在續(xù)航探測(cè)中,以均勻時(shí)速21.49km/h,續(xù)航59.2km,而它的電池容量就是我們常見(jiàn)的60V20Ah,電機(jī)功率為800W。接下來(lái)我們都以這輛車(chē)的電池容量和電機(jī)功率為基礎(chǔ)進(jìn)行比較。
●鉛酸蓄電池使用壽命:
按照相關(guān)資料顯示,2015年北京上班族通勤距離單程均勻在19km左右,而到了2017年這個(gè)數(shù)據(jù)只多不少,以筆者為例,我的上下班往返通勤距離總共在50km左右,假如我騎行一款標(biāo)配60V20Ah,電機(jī)功率為800W的電動(dòng)汽車(chē)上下班通勤,時(shí)速保持在30km/h,那么我一天就能消耗掉一次循環(huán)充放電,按照一個(gè)月21個(gè)工作日來(lái)計(jì)算,再加上雙休日及節(jié)假日的散碎騎行時(shí)長(zhǎng),一年內(nèi)這款電動(dòng)汽車(chē)的循環(huán)充放電約莫在300次左右,而前文我們便解析過(guò),鉛酸蓄電池的使用壽命在400次循環(huán)充放電,所以在這樣高頻次騎行情況下,一塊鉛酸蓄電池的壽命最多一年半。
有人可能要發(fā)問(wèn),誰(shuí)能這么高頻次的去騎行電動(dòng)汽車(chē),關(guān)于當(dāng)今社會(huì)來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的便是外賣(mài)行業(yè),而且頻次只多不少,筆者曾與一個(gè)外賣(mài)送餐員溝通過(guò),在北京,他們一天的騎行距離高達(dá)100km,而且速度都很快,那么一款60V20Ah,電機(jī)功率為800W的電動(dòng)汽車(chē)在他們手里很容易出現(xiàn)一天兩次循環(huán)充放電的情況,所以關(guān)于外賣(mài)行業(yè)來(lái)說(shuō),一塊鉛酸蓄電池的壽命很有可能都到不了一年。
●鉛酸蓄電池更換成本:
我們從某寶搜索到某品牌鉛酸蓄電池,電量60V20Ah的售價(jià)為1068元,而以舊換新的價(jià)格為718元,按照鉛酸電使用壽命一年來(lái)計(jì)算,使用時(shí)長(zhǎng)為三年,那么更換鉛酸蓄電池的總成本為2504元。
某品牌鉛酸蓄電池全新售價(jià)
某品牌鉛酸蓄電池以舊換新售價(jià)
●鋰離子電池使用壽命:
鋰離子電池平常我們接觸的就非常多了,以手機(jī)為例,一部手機(jī)在使用1-2年后,續(xù)航能力雖不如往日,但很少有人會(huì)在兩年內(nèi)考慮更換電池。眾所周知,我們的手機(jī)都是在電量低于20%的時(shí)候發(fā)出警示,大部分人都會(huì)在這個(gè)時(shí)候選擇為手機(jī)充電,而從20%-100%洋溢我們只使用了0.8次循環(huán)充放電,按照這個(gè)頻率我們兩年內(nèi)對(duì)鋰離子電池的循環(huán)充放電次數(shù)為365*2*0.8=584次。
iPhone4手機(jī)電池?fù)p耗情況
筆者在網(wǎng)上找到了兩個(gè)鋰離子電池循環(huán)充放電的例子,一張截圖顯示的是一塊1420mAh的iPhone4鋰離子電池完成482次循環(huán)充放電后,電池剩余電量1147mAh,較比出廠容量衰減了20%
鋰電風(fēng)暴實(shí)測(cè)不同電芯鋰離子電池500次循環(huán)充放電后容量損耗
另外一個(gè)則是來(lái)自名為“鋰電風(fēng)暴”的微博供應(yīng)的數(shù)據(jù),從供應(yīng)的比較數(shù)據(jù)來(lái)看不同電芯類(lèi)型的鋰離子電池在經(jīng)歷500次充電循環(huán)后的壽命衰減,除了其中一種外,其余電芯均能維持80%以上的剩余容量,力神的磷酸鐵鋰更是基本沒(méi)有衰減。
●鋰離子電池電池更換成本:
我們還是拿某寶的某品牌電池來(lái)舉例,鋰離子電池60V20Ah的售價(jià)為1898元,按照我們上文的數(shù)據(jù)分解,鋰離子電池在使用了兩年時(shí)長(zhǎng)中一共循環(huán)充放電584次,那么這個(gè)時(shí)候鋰離子電池電池容量?jī)H損耗了20%,剩余的80%的電池容量仍舊可以滿足你的日常騎行。
某品牌鋰離子電池售價(jià)
本文總結(jié):
有人可能會(huì)說(shuō)筆者的成本論略有瑕疵,按照筆者的推論雖然鉛酸蓄電池更換成本提高了,但是每次更換后,電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航可是滿血復(fù)活了,而鋰離子電池雖然沒(méi)有更換,但是隨著電池容量的不斷縮減續(xù)航是大不如往日的。雖然這樣的說(shuō)法也有其一定的道理,但是筆者要給大家算的經(jīng)濟(jì)賬是在電動(dòng)汽車(chē)還能正常行駛的情況下,鉛酸蓄電池和鋰離子電池的更換成本。
所以,綜上所述,假如你買(mǎi)了一臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)只騎行了一年就換掉,那么選購(gòu)采用鉛酸蓄電池的電動(dòng)汽車(chē)是比較劃算的,假如你不考慮換車(chē),那么從第二年更換電池開(kāi)始,鉛酸蓄電池的低成本優(yōu)點(diǎn)就變得微乎其微,等到了第三年再次更換電池的時(shí)候,鉛酸蓄電池的成本就分明超過(guò)了鋰離子電池。