尽管电动汽车技术实现了跨越式发展,但续航难题依旧让人倍感棘手。
不少人将期望寄托于“固态电池”,可这项技术的实际应用还为时尚早。当下市场的主流选择,依然是磷酸铁锂电池与三元锂电池。值得关注的是:即便磷酸铁锂电池占据了80%的市场份额,处于绝对领先地位,但市面上的高端电动汽车往往不会采用这类电池,这背后的原因究竟是什么?
通过与几位行业内专业人士交流后,大家一致认为主要存在3个限制磷酸铁锂电池应用上限的因素,这些原因虽然现实得有些扎心,却也十分真实。
第一个原因在于,磷酸铁锂电芯的一致性表现欠佳
通俗来讲,就是整体没有大的质量问题,但细节瑕疵却层出不穷。尽管磷酸铁锂电池的化学性质稳定,不易发生起火风险,看似具备理想的安全特性,可其电芯一致性差的问题,在实际使用中带来了诸多困扰。以特斯拉的电池结构为例,其内部由大量类似5号电池的电芯组成,并非采用一整块电池直接安装的方式。相较于三元锂电池,磷酸铁锂电芯的内阻明显更大,这就导致不同电芯的放电量存在差异——这个电芯放电多一些,那个电芯放电少一些。长此以往,每个电芯的剩余电量就会出现不均衡的情况,进而使得磷酸铁锂电芯的SOC(电池剩余电量)检测精度严重不足。
这一问题看似影响不大,却极大地加剧了用户的续航焦虑。毕竟,当你根本无法准确知晓车辆实际剩余电量时,难免会产生担忧。最近我同事就遇到了类似情况:仪表盘显示电量还有60%,本以为足够使用,但车辆启动后,电量瞬间降到了20%,让人措手不及。在极端情况下,车辆行驶中突然抛锚的情况也并不少见,这无疑存在较大的安全隐患。如此糟糕的使用体验,自然难以满足高端车型的品质要求。反观三元锂电池,完全不存在这些问题,使用起来更加省心。
第二个原因是,磷酸铁锂电池的充放电效率表现不佳
虽然充放电性能看似并非核心指标,但对于高端车型而言,却有着截然不同的重要性。这一问题需要从两个方面来分析:
首先,作为高端车型,充电速度自然不能太慢。然而,由于内阻较大,磷酸铁锂电池的充电效率极低。以问界系列为例,搭载磷酸铁锂电池的问界M5快充需要0.5小时,而采用三元锂电池的问界M9快充仅需0.25小时。充电速度慢一倍已经让人难以接受,更麻烦的是,用户还需要频繁进行满充满放操作来校准电量,这无疑进一步降低了使用体验。因此,即便是同一款车型同时提供两种电池版本,磷酸铁锂电池通常也只能作为基础配置。
其次,磷酸铁锂电池的放电性能同样不尽如人意。如今,性能较好的电动汽车往往会配备多台电机,例如小米SU7 Ultra搭载的三电机功率高达1138kW,显然普通的电池无法满足如此高的功率需求。为此,小米专门定制了一套放电功率达1330kW的锂电池,才能充分发挥电机的性能。相比之下,仰望U9搭载的刀片电池最高放电功率仅为1000kW,这无疑限制了车辆的性能上限,导致其动力表现不及小米SU7。这并非是比亚迪技术不足,而是如果换成三元锂电池,仰望U9的性能还能进一步提升。
第三个原因是,三元锂电池的安全问题已得到有效解决
尽管三元锂电池具有诸多优势,但与磷酸铁锂电池相比,安全性一直是其短板。过去,三元锂电池不仅容易起火,而且一旦起火蔓延速度极快,留给人员逃生的时间非常有限。然而,随着技术的进步,这些问题早已得到妥善解决。例如,优质的电池包在封装过程中会加入大量云母板和阻燃剂,以降低短路起火的风险。同时,许多高端电动汽车还采用了CTB(电池车身一体化)技术,该技术将车身、电池和底盘结构像三明治一样紧密结合,即使车辆发生碰撞,电池也能得到有效保护。
退一步讲,即使电池因特殊角度碰撞而受损,也无需过度担心,因为还有电池倒置技术作为保障。以小米SU7为例,当车辆撞到马路牙子导致车底起火时,火焰尚未蔓延就自行熄灭了。借助这项技术,不仅整车没有被烧毁,车门也能正常开启,确保人员及时安全撤离。如此出色的安全性能,即便有人想要挑剔也很难找到瑕疵。而随后一周内,小米SU7新增6000个订单的市场表现,更是对其安全性最有力的证明。
总体来看,随着技术的不断进步,磷酸铁锂电池和三元锂电池都已发展得较为成熟。不过相比之下,磷酸铁锂电池的优势主要体现在能量密度较高且成本较低,这种“量大价廉”的特性使其更适合应用于低端车型,目前其装车量已突破75%。而三元锂电池凭借出色的性能、较少的短板以及已解决的安全问题,再加上本身成本较高,显然不适合用于低端车型,因此主要应用于高端汽车领域。
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