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为什么汽车使用铅酸蓄电池,换用能量密度更高的锂电池不行吗?

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给汽车换装能量密度更高的锂电池并没有实际意义。因为以现在的锂电池技术,要想做到和现在汽车上使用的启动型铅酸电池同样的性能,要么锂电池的价格要几倍于铅酸电池,要么
为什么<a href=http://www.sun0758.com/qichexinxi/ target=_blank class=infotextkey>汽车</a>使用铅酸蓄电池,换用能量密度更高的锂电池不行吗?

汽车换装能量密度更高的锂电池并没有实际意义。因为以现在的锂电池技术,要想做到和现在汽车上使用的启动型铅酸电池同样的性能,要么锂电池的价格要几倍于铅酸电池,要么重量与铅酸电池相差无几。从这方面看,锂电池的能量密度优势已经不存在。

汽车上的蓄电池起到启动发动机和稳定电网电压的作用。单就启动来说,发动机每次启动蓄电池都要瞬间释放100A左右的超大电流,在冬天冷启动时还要更大。现在很多有自动启停功能的车使用的AGM电池还要频繁经受大电流的启动折磨。发动机在运转时就会为蓄电池充电,不工作时就没有电流输出,这就导致了车上的蓄电池经受过充电和过放电的能力要很强,当然对于过充电是可以通过控制单元对发电机进行控制的。在汽车电路中,蓄电池又相当于一个容量超级大的电容器,会缓冲吸收电路中产生的电流电压高峰,保护电路中对电压敏感的控制单元。

现在的锂电池无论哪种类型,对深循环的充放电适应能力都远不如铅酸蓄电池。同时温度对锂电池的充放电能力也造成比铅酸电池更大的影响,这也是为什么很多电动汽车会对电池组进行夏季空调降温,冬季暖风加热的原因,就是为了稳定电池的性能。

另外很重要的一点就是安全。汽车难免碰撞,如果把铅酸电池换成锂电池,在碰撞中一旦伤及锂电池,导致正负极隔膜短路,电池发生燃烧或爆炸的可能性非常高。但从这一点看锂电池代替铅酸电池就不靠谱。

其实现在有一种充电宝形式的锂电池是作为应急启动电源使用的,满电状态可以启动10次左右,但也只是作为临时应急,不可能代替传统铅酸电池。

除锂电池外,目前可以真正代替铅酸电池的是一种叫卷绕电池的玩意。这是一种干电池,同样容量比铅酸电池重量更轻,更安全,但是价格比较呵呵。甚至有歪果仁测试用枪把电池打穿,仍然可以启动发动机。

其实电瓶在汽车上早期主要作用只是提供启动供电,当车辆正常运转之后,电池就不在提供电能,此时的汽车各用电系统使用发电机输送的电能带动相关电气设备的运转。同时发电机会将多余电量输送到电池。

汽车使用铅酸电池有多方面的原因,首先,铅酸电池作为早期的汽车供电系统形成了先入为主的潜意识,二,铅酸电池有着锂电池无法媲美的瞬间爆发力,这作为启动系统首要考虑因素,三,铅酸电池相对于锂电池安全和稳定性能更好,由于汽车特殊性选择安全稳定性高的电池作为第一考虑因素。

随着电池技术的发展和环保意识提高,锂电池为代表的电动汽车超越了铅酸电池,这是科技发展和时代的产物,毕竟,大容积,低密度,寿命短的铅酸电池不易在汽车上安装,较大的体积严重影响了车辆内部空间设计,逐步被锂电池取代也就顺理成章了!

当然是可以的。不过呢,虽然与铅酸蓄电池相比,锂电池确实具有能量密度大、体积小、重量轻等优点,但铅酸蓄电池还不至于到必须立刻被淘汰的地步。

您提到的这两种电池,我理解是汽车的“启动电瓶”,而不是指动力电池。我们就启动电瓶来进行讨论。

要说铅酸蓄电池的优点,大致有以下这些: 1)铅酸蓄电池技术成熟、成本低,与锂电池价格差异大约在2~4倍区间,不过锂电池的寿命要长一些,所以综合来看,后期使用价格差异不会这么大。但对厂家来说,会增加整车成本,不利于压低售价;

2)铅酸蓄电池耐疲劳性好,高温耐受能力好,锂电池则比较娇贵,锂电池包通常都会配备BMS保护板,它能够精准控制电池包中每一颗电芯的状态,确保锂电池不过载。举例来说,锰系材料的锂电池在超过60°高温下连续使用2h,就可能出现不可逆的衰减;

3)铅酸蓄电池的瞬间爆发性更好。我们知道,启动系统瞬间电流大都在200A以上,锂电池在高倍率放电下性能会迅速下降,但铅酸电池最大放电倍率可以达到10倍,一般工作倍率为3-5倍;

4)因为意外冲撞造成电池结构遭到破坏,铅酸电池比锂电池更安全一些。考虑到电瓶是被放在车头部分,从车身结构设计来说,这部分属于溃缩吸能区,在车身不能提供有效保护的情况下,电池自身的安全设计就变得尤为重要了。

总之,大家不要过分迷恋锂电池在能量密度上的优势,所谓术业有专攻,在特点使用工况下铅酸蓄电池作为启动电瓶在多个方面还是具备优势的,短期看,它还不会被取代。

实际上,可以使用锂电池,我自己的车就是磷酸铁锂电池,不过普通的锂电池需要进行安全设计才可以,普通锂电池在高温、过流、短路状态有起火的危险。

普通汽车电瓶起到的作用:

  • 汽车起动机提供动力,发动汽车
  • 熄火时维持存储器供电,防止发动机各项参数不丢失,为智能钥匙等提供响应。
  • 熄火时短暂供电,用于收音机、影响、点烟器等,不过不能长时间使用
  • 汽车行驶时,起到稳压、稳流的作用。
  • 汽车行驶时,当瞬间用电过大时,汽车电瓶会辅助供电。

锂电池和铅酸蓄电池相比,有以下优点

  • 体积小、重量轻,只有铅酸蓄电池的2/3,锂电池能量密度比高,比铅酸蓄电池高3-5倍。
  • 没有记忆效应,充放电效率高。
  • 寿命长,可重复充放电次数长,可以达到1000-2000次,而普通的铅酸蓄电池只有350次左右。
锂电池的缺点:
  • 价格高,大概是铅酸蓄电池的3倍左右。
  • 在低于零下20度时,锂电池充放电系数下降。
  • 一些锂电池在发生碰撞时会有起火的风险,不过,磷酸铁锂的安全性还是很高的。

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换成锂电池可能不太合适,锂电池怕过充、过放、高温、如果不是动力锂电池,还怕大电流放电,锂电池还面临自然衰减的问题,就是即使不用,电池的不可逆容量也会逐渐的衰减。 那么我们来看看锂电池代替汽车启动电池都会面临哪些对锂电不利的因素:1、启动大电流放电,影响寿命;2、由于汽车发电机持续功率<火花塞点火功率,火花塞每次点火的能量多数来自电池,火花塞没点火的期间发电机给电池充电,所以车辆行驶中电池会维持在满电状态波动,电池在满电状态附近充放波动也非常影响寿命,参考家里的笔记本电脑电池,用没两年平时还基本插着插头但电池就这么坏了,就是这种情况,车载锂电池比笔记本的问题还严重;3、夏天高温,电池几乎处于满电状态,高温+满电的情况下,锂电池的自然衰减非常快。正常情况下锂电池在低温和40%容量下衰减最慢。 以上原因导致至少磷酸铁锂或钛酸锂之外的锂电池不适合作为燃油车的启动电池。

为什么汽车使用铅酸蓄电池,换用能量密度更高的锂电池不行吗?

锂电池有一统江湖的趋势,但就目前而言只有少数车型使用了“磷酸铁锂电池”,虽然目前它的呼声最高,但是它依然在耐低温、大电流两方面要弱于铅酸电池;而它相对高昂的成本也使得大多数的车企对它不感兴趣,如果全面用锂电池替换铅酸电池,只能省一些空间,却要更换全部的供电、用电系统,加之锂电池本身的高成本,车企需要在这供电部分多投入很多钱,而又能得到什么?铅酸电池的确没有锂电池能量密度大,但它耽误、影响各位车友平时用车了么?既然它能保证咱们正常用电、成本还低廉,那么铅酸电池就是极好的;而目前锂电池就没有取代铅酸电池的绝对理由;特斯拉用锂电池是需要它的高能量密度来实现搞巡航里程,而它高能量密度对于我们的燃油车又有什么意义?便宜的铅酸即可满足要求,那么高价格的锂电池就没什么存在感了!手机及其它3C数码产品选择用锂电池,是因为它们的体积小,存放电池的空间更小,给手机上铅酸电池空间不够,所以高能量密度的锂电池在3C数码产品上就有存在感了,小小的体积却能释放强大的能量,所以数码产品选择用锂电池只是因为存放电池的空间太小了!而汽车则不同,有足够大的空间来放置铅酸电池,所以锂电池高能量密度的优势就没了,空间足够大,对密度的要求就低!其次在性能上看锂电池在低温环境下的表现不理想、大电流的特性也不好;要知道汽车启动瞬时电流几乎可以达到200A、一些大型卡车甚至可以达到300A以上,而锂电池的正负极都不是高功率材料,而经过多次强行启动后的锂电池正负极材料的性能急剧下滑,用不了多少次,锂电池的性能也就衰减的差不多了;而锂电池不抗寒的特性相信每一位北方的朋友都清楚,就没必要多说什么了,冬季可以把手机放在户外,若够冷能冻关机!所以用汽车用锂电池取代铅酸电池是没有意义的,“连手机都想用铅酸电池呢,只是空间它不允许呀”,所以只能用锂电池了!将铅酸电池无论是换成三元锂、磷酸铁锂电池都不可避免的将相应配套的供电系统也作出改变,不但电池本身的成本会增加不少,供电系统的成本也会同步增加,厂家就要多花很多钱,而这个增加的成本终究是要转嫁到消费者身上的,所以对于车企、消费者都不希望锂电池来取代铅酸电池,铅酸电池都能做好的事情,又何必花高价来选择锂电池呢?再一点锂电池受到撞击着火的例子并不少见,而铅酸电池正负极的材料都是铅类的化合物,而它的电解液还是硫酸溶液,这几样都是很难燃烧的,所以铅酸电池安全性还是要更好一些的!铅酸电池对比锂电池唯一的劣势就是能量密度低,而燃油汽车用不着高能量密度的锂电池,所以锂电池唯一的优点在面对燃油汽车时也不算优点了!

电瓶只是一个储电池,只要能达到要求的启动电压和瞬间大电流,换超级电容都行。

举个例子,车的铅酸蓄电池亏电了无法启动,淘宝上买的汽车聚合物锂电池充电宝应急启动电源,夹在车电瓶的桩头上直接就启动了呗。

现在带启停功能车配的AGM电瓶就是改进过。

两个原因。一是锂电池本身的特点决定的。价格贵不说,关键是不适合起动机大电流放电,而且天气寒冷的时候会严重衰减。二是安全性不高,碰撞甚至高温会发生爆炸或燃烧。相比之下铅酸电池价格合理,性能可靠,安全,暂时还是最佳选择。

用锂电池做汽车启动电池有两个致命的缺点:1价格太高,因为锂电池不光是电池,还需要bms监控,过充过放控制。这样下来一个锂电池的价钱铅蓄电池可以买好几个。我为什么不直接换呢,而且算下来无论时间上还是价格上都有优势。2锂电池不具备铅蓄电池的过充过放的能力。锂电池一过放就意外着报废。而铅蓄电池没有太大的问题,充起来接着用就好了。就算坏了换一个也不心疼。只要汽车上电气系统架构不变的话,锂电池是不适合作为启动和辅助电源的。

其实没多大问题,就是贵点,目前技术能做到的是,重量降低3/4,体积一半,如果能批量生产,成本可以进一步降低,但对于十几二十万的车,电池一项,可能使车的成本提高一到两千块,显然车厂更愿意使价格更有竞争力,等原厂电池报废时候,可以考虑直接用磷酸铁锂电池,市面上产品不多,但已经可以订做了。

标签:新车上市,电池,汽车,启动

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