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鋰電池、氫燃料電池和石墨烯電池利弊分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年10月17日  

我們經(jīng)常聽到純電動車的電池組質(zhì)保8年/15萬公里,似乎已經(jīng)成為了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),那么針對電池組的衰減質(zhì)保是否有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?氫燃料電池更環(huán)保,普及的難度在哪里?石墨烯動力電池有哪些優(yōu)勢?


動力電池的衰減質(zhì)保有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)嗎?


從近期上市的純電動車來看,對于動力電池的質(zhì)保期都維持在8年或15萬公里的水平,部分車型比如幾何A可以提供電芯的終身質(zhì)保。縱觀我國對于純電動車電池質(zhì)保期的發(fā)展里程,最開始要求純電動車的質(zhì)保期不低于5年或10萬公里,后來2015年北京市經(jīng)信委將動力電池的最低質(zhì)保期調(diào)整為不低于8年或12萬公里,之后純電動車行業(yè)中普遍達(dá)成了動力電池8年或15萬公里質(zhì)保的共識。


雖然純電動車的電池組質(zhì)保已經(jīng)有了行業(yè)內(nèi)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但是對于電池衰減還未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各家車企的衰減質(zhì)保標(biāo)準(zhǔn)也是各不相同。比如北汽新能源、上汽榮威等品牌規(guī)定電池衰減超過20%或30%即可更換新電池。但是即使廠家對于電池衰減做了保證,鑒定電池組衰減程度的技術(shù)通常掌握在廠家自己手中,難免會出現(xiàn)既當(dāng)參賽員又當(dāng)裁判員的情況。再加上現(xiàn)在不少車企為了追求高性能,在選用三元鋰電池時并未顧及到電池組后期的衰減,更不敢對衰減程度作出承諾。


湃客認(rèn)為,動力電池的衰減質(zhì)保還是得由有關(guān)部門立法保證,比如設(shè)置質(zhì)保期內(nèi)衰減不得超過25%等。另外,不同車企的動力電池衰減檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該要做到全國統(tǒng)一,其檢測技術(shù)由第三方掌握,檢測結(jié)果也由第三方機(jī)構(gòu)出具,避免車企違規(guī)操作的可能性。如果不談衰減,只談質(zhì)保期限,對于消費者來說未免太過空洞。


氫燃料電池優(yōu)勢明顯,普及的難度在哪里?


眾所周知,氫燃料電池的最終產(chǎn)物是水,比較環(huán)保,但是氫燃料電池現(xiàn)階段卻沒有得到普及,湃客總結(jié)了以下的3點原因:


①大規(guī)模制造氫能源的成本較高,渠道不穩(wěn)定。目前主要通過電解水、化石能源副產(chǎn)品兩種渠道獲得氫能源。其中電解水的電力來源,根據(jù)每個地區(qū)能源形式的不同,分為風(fēng)電、水電、煤電、太陽能發(fā)電、核電等。如果是風(fēng)電、水電和太陽能發(fā)電,對于地理位置的要求較高,還會涉及到長距離的氫能源運(yùn)輸。如果是煤電,雖然不太受地理位置的約束,但是對于空氣污染較大,而且成本太高。如果是核電,安全性是個問題。如果利用化石能源提煉過程中產(chǎn)生的氫能源,供貨量得不到保證。


②氫能源的儲存條件較為苛刻,應(yīng)用在家用車上安全性得不到解決。在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,氫的液化溫度為-252.78°,固化溫度為-259.19°,如果想要依靠低溫存儲氫能源難度太大,目前常用的方式是加壓存儲。不過氫的化學(xué)性質(zhì)活潑,極易被點燃,加壓存儲很容易出現(xiàn)爆炸。特別是普通小汽車本身車內(nèi)空間有限,很難做好完善的防護(hù)措施,而交通事故中發(fā)生碰撞又在所難免,極易發(fā)生更大的安全事故。


③氫燃料的基礎(chǔ)設(shè)施欠缺,前期投入大,政策扶持不夠。和加油站、充電樁類似,氫能源汽車的普及離不開加氫站的普及。加氫站的建設(shè)成本很高,達(dá)到千萬級,所以應(yīng)該作為基礎(chǔ)設(shè)施由國家出資進(jìn)行建設(shè)。而且對于氫能源汽車應(yīng)該給予更大幅度的補(bǔ)貼,目前我國的新能源補(bǔ)貼重心基本都在純電動車上,資金也大都流到了電動領(lǐng)域,對于氫能源汽車的發(fā)展還不夠重視。


石墨烯動力電池的優(yōu)勢在哪里?


很多專家預(yù)計未來石墨烯電池將取代現(xiàn)有的三元鋰電池,那么石墨烯動力電池的優(yōu)勢在哪里呢?首先,石墨烯材料擁有4個優(yōu)秀的物理特性,分別是最薄、最堅硬、最導(dǎo)熱和最導(dǎo)電。石墨烯由碳原子以SP2雜化軌道組成六角形平面薄膜,其只有一個碳原子的厚度,但卻是最堅硬的納米材料。石墨烯幾乎完全透明,只吸收2.3%的光,導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到5300W/m·k,常溫下電子的遷移率超過了15000cm?/V·s。


正因為石墨烯的這些優(yōu)良性質(zhì),如果將石墨烯材料廣泛應(yīng)用于動力電池,可以讓動力電池?fù)碛畜w積小、重量輕、穩(wěn)定性高、散熱好、導(dǎo)電性強(qiáng)的優(yōu)勢。2014年全球首款石墨烯電池重450g,可提供7200mAh的電量。不過目前石墨烯電池的產(chǎn)業(yè)鏈并未完全建成,主要是因為石墨烯材料對于加工工藝的要求較高,導(dǎo)致其良品率很低,成本居高不下。目前高導(dǎo)電石墨烯1g的售價達(dá)到了600元,只能用在特種航天等特殊領(lǐng)域,很難民用化。


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