2021年,比亚迪的市值一度飙升,从年初的四千多亿元突破到了六千多亿,特斯拉因为种种原因导致市值一定的下跌,截至目前,两家公司的市值几乎持平。
图1. BYD (数据来源于百度)
图2. 特斯拉 (数据来源于百度)
那么比亚迪和特斯拉都是做新能源整车制造的,他们选用的新能源电池技术有啥区别呢,或者我们可以了解和对比一下新能源汽车的电池有哪些?
查询资料得知,新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池等几大门类。
1、铅酸电池
铅酸电池成本低、低温性好、性价比高;能量密度低、寿命短、体积大、安全性差。由于能量密度和使用寿命很低,作为动力的电动汽车无法拥有良好的车速和较高的续航里程,一般用于低速车。
2、镍氢电池
镍氢电池成本低、技术成熟、寿命长、耐用;能量密度低、体积大、电压低、有电池记忆效应。虽然性能优于铅酸电池,但是含有重金属,遗弃后对环境造成污染。
3、锰酸锂电池
锰酸锂电池成本低、安全性和低温性能好的正极材料,但是其材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,因此多用于和其它材料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀,高温性能较差、寿命相对短,主要用于大中型号电芯,动力电池方面,其标称电压为3.7V。
4、磷酸铁锂电池
磷酸铁锂离子电池热稳定佳、安全、成本低、寿命长,能量密度低、怕低温。磷酸铁锂(LiFePO4),特点是有个非常稳定的P-O键,电池温度处于500-600℃时,其内部化学成分才开始分解,并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或者爆炸,使用寿命也较长。但车辆续航里程一般,当温度低于-5℃时,充电效率低,不适合北方在冬天充电的需求。
5、三元锂电池
三元锂离子电池能量密度高、循环寿命长、不惧低温;高温下稳定不足。能量密度可达最高,但高温性相对较差,关于续航里程有要求的纯电动汽车,其是主流方向,且适合北方天气,低温时电池更加稳定。
经过对比您可能也会发现这几种不同类型新能源汽车电池的优缺点:
(1)铅酸电池是最早纯电动汽车的动力来源,以铅及其氧化物制成电极材料,硫酸溶液作为电解液,最大的优势就是成本低,但随之而来的缺点是体积大,质量笨重,行程短,寿命短。
(2)镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池,具有高能量、耐用、无污染等特点。镍氢电池相比铅酸电池有不小的提升,并且电解液不可燃、安全性有保障,制造工艺成熟。但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充,因此从锂电池广泛引用之后,镍氢电池在汽车上也有被完全取代的趋势
注意:此处有一个问题是镍氢电池是不是绿色电池呢?
说是绿色电池是因为:镍氢电池在生产和使用过程中不会释放有毒物质,所以是绿色的。
那为什么上面分类中又说是“对环境造成污染”,镍是重金属,进入人体有害,而且随意丢弃肯定会对环境有污染。
(3)锰酸锂电池的优点是倍率性能好,制备比较容易,成本较低。缺点是由于锰的溶解导致高温性能和循环性能不佳,通过掺杂铝和烧结造粒,高温性能和循环引得到了很大的提高,基本上能够满足实际使用。总的来说,锰酸锂电池成本低稳定性强低温性强,高温性能较差,循环寿命衰减较快,标称电压为3.7V。
(4)磷酸铁锂电池的优点是安全性极高、循环次数久、高温性能好、容量大、无记忆效应、重量轻、对环境比较友好。缺点是不耐低温,单质铁的威胁(磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性,容易引起短路)、制造成本高。因此,磷酸铁锂电池的最重要的优点是高全性能高,很难发生爆炸,但是成本较高,单质铁威胁。目前Byd新能源汽车基本就是磷酸铁锂电池动力的。
(5)三元锂电池的能量密度更高,倍率性能更好,但循环次数低,安全性能低。相比较而言,同样空间装电池,锂酸铁锂能行驶500km,三元锂可能形式800km,安全性能是最限值的因素。目前,特斯拉的新能源汽车主要是三元锂电池作为动力组成来源。
综合来看,没有哪一种新能源汽车电池是100%完美的,但我比较看好磷酸铁锂电池,因为安全是前提,成本虽然高,但是随着政府补贴和民众愿意花钱在安全方面,也还是很容易被广泛接受的。