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电动车是高度依赖于电池的交通工具,而电池中,目前炙手可热的铅酸电池,它的价格低,具有可修复性,安全性又好,是目前电动车搭载率最高的电池类型,而铅酸电池又分为:普通铅酸电池和石墨烯电池这2种,经常有车主在这2种电池中纠结。
那么,石墨烯电池和铅酸电池,到底哪个会更好?两者的价格又相差多少呢?作为电动车的从业者的小行家,今天就来详细地和您聊一聊。
石墨烯电池和铅酸电池哪个好?
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首先小行家要告诉您,石墨烯电池和铅酸电池差别并没有许多人想象中的那么大,网上有人对于石墨烯电池和铅酸电池分别做了拆卸,发现两者在结构、用料基本一样,完全看不出区别。所以,我们可以确定,石墨烯电池作为铅酸电池的升级产品,并没有改变电池主要的构造、材质。
那么,这是否就说明石墨烯电池和铅酸电池就一模一样了,当然也不是,石墨烯电池和铅酸电池,一般在2个方面有所区别,导致了性能上的差别。
1、 虽然在主要材料和结构上一致,但石墨烯电池一般会增加其他的金属元素,比如天能的石墨烯电池,会增加石墨烯复合改性的三元球形负极材料,提升电池密度,提升续航能力,添加多元复合稀土合金,增加导电性和耐腐蚀性,增加活性物质和导电体的结合能力,延长电池寿命。
2、 石墨烯电池和铅酸电池,在同一个档次中,石墨烯电池的重量会高一些,常见的20AH容量,铅酸电池就是20AH,但石墨烯电池一般就是22AH左右,更多的容量,不仅可以增加电池密度,让续航更远,还有助于耐用性的提升。
通过上面的分析,可以看到,石墨烯电池和铅酸电池整体差别不会太大,毕竟,在主要材质和结构上都一样,但是,由于石墨烯的重量、密度更高,还会添加有助于增加导电性、耐磨腐蚀性的金属元素,石墨烯电池比铅酸电池在续航、寿命上会更好一些。
石墨烯电池和铅酸电池价格会相差多少?
如果是真材实料的石墨烯电池,它的续航和寿命都会比铅酸电池略好一些,那么,更贵也是理所当然,但是,如果在换电池的时候,商家向您介绍悬殊好几百或上千,这个时候就要注意了,它们的价格区别并没有那么大。
小行家找到现在在售的天能石墨烯电池和铅酸电池进行比较,同样是60V20AH规格的情况,石墨烯电池的标价1090元,活动降价之后为918元,而铅酸电池的价格为718元,两者相差只是200元。
虽然各品牌的定价会有差别,但根据小行家所了解,石墨烯电池比铅酸电池的价格,正常就是贵200~300元,因此,遇到一些商家声称:石墨烯电池更好,但价格悬殊好几百,这种情况下就要谨慎了,避免上当吃亏。
小行家总结
石墨烯电池相比铅酸电池,它在耐用性、续航方面会略好一些,这是从电池的材质、重量以及用户实测得到的数据,但是,石墨烯电池和铅酸电池的差别,又不会像铅酸电池和锂电池那么大,完全是结构、用料的区别,上面进行的实测拆卸,已经能够验证这一点,因此,小行家总结:如果相比铅酸电池的耐用性、寿命有所提升,可以选择石墨烯电池,但如果遇到一些要价过高的商家,“神话”石墨烯的强大,这个时候就要谨慎了,不要别忽悠,吃亏上当。
2、石墨烯电动车电池的优缺点:石墨烯电动车优缺点
石墨烯电动车优缺点
(1)石墨烯电池优点:
1)储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂离子电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600whkg。
2)用此电池供应电力的电动汽车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。
3)使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍,是锂离子电池的两倍。
4)重量轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统电池的一半,这样可以提高装载该电池的机器的效率。
5)石墨烯相比于传统的电池有着更大更多的优势,在使用寿命上,它的使用寿命是锂离子电池的两倍,是氢化电池的四倍。
6)更快的充电速度,并且在高温下也比锂离子电池更为耐用。
(2)石墨烯电池缺点:
1)目前石墨稀还没达到实用化阶段,离大批量生产还有很长的路要走。
2)市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池,他只是在锂离子电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术,与传统的锂离子电池相比,它带来的性能提升也仅仅只有那么一点点。再加上石墨烯的成本十分的'高昂,它的制造工艺也非常的高,石墨烯电池的制作工艺仍然不够成熟,目前仅处于实验室阶段的它无法达到量产的地步。
3)工艺特性不兼容。就是石墨烯比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。假如电池厂调工艺会累死,又没有性能指标突破性进步带来的足够的利润空间驱动,谁愿意上这个技术?
石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等等都有很多问题,目前来看无法满足锂离子电池生产的一堆细致的要求。
石墨烯电动车优缺点
石墨烯电动车电池的优点有哪些
1、石墨烯电池的应用较为全面:
随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于已有的研究成果,最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。
2、石墨烯电池的电池容量较大:
使用石墨烯作为电池的阳极材料,其充放电速度将超过锂离子蓄电池的10倍。
3、石墨烯电池的能耗较低:
石墨烯电池具有极限的薄度(只有一层原子的厚度)所以阳离子的移动所受限制很小。同时正因为具有网状结构,由石墨烯所制成的电极材料也拥有充分的孔洞。从这个方面看,石墨烯无疑是一种非常理想的电极材料。
石墨烯电动车优缺点
一、电动汽车动力电池现状
电动汽车目前主要用三种电池,分别是磷酸铁锂电池、三元锂电池和锰酸锂电池,这三种电池各有优缺点。
电池从广义上讲主要可分为化学电池、物理电池和生物电池三大类,其中化学电池和物理电池已经应用于量产电动汽车中,而生物电池则被视为未来电动汽车电池的重要发展方向之一。
化学电池是目前电动汽车领域应用Z为广泛的电池种类,如镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池等。这其中,Z广泛应用于电动汽车的就是锂离子电池,也就是我们常说的锂电池。根据电池正极材料的不同,锂电池又可以分为磷酸铁锂电池、三元锂电池和锰酸锂电池等。
二、电动汽车动力电池解析
1、锰酸锂电池
成本较低廉,续航里程短
锰酸锂电池其标准电压达到3.7V,以成本低,安全性好被广泛使用。锰酸锂电池拥有较好的安全性能,而且振实密度较大,相同体积下电池中能装下更多的物质,拥有更高的电量。而且锰元素资源丰富,生产制造锰酸锂电池的成本也较低,能降低消费者的购车成本。
但锰酸锂电池的缺点也很明显。其能量密度与磷酸铁锂电池类似,对于整车的续驶里程有一定影响。与其他锂离子材料相比,锰酸锂电池的耐高温性能也较差,相对寿命也会受到影响。
此外,由于锰的本身性质不太稳定,易分解产生气体,因此多用于和其他材料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快。同时,不稳定性也会使电池本身容易发生鼓胀。
2、磷酸铁锂电池
价格较便宜,-5℃以下充电难
磷酸铁锂电池的安全性好,可以在390℃以内的高温下保持稳定,不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。此外,磷酸铁锂电池的使用寿命也比较长,理论寿命可以达到7-8年。磷酸铁锂电池的热稳定性是目前车用锂电池中Z好的,当电池温度处于500℃-600℃高温时,其内部化学成分才开始分解。
但受限于材料本身和技术方面的原因,磷酸铁锂的能量密度较低,磷酸铁锂动力电池系统的能量密度Z高达到了90Wh/kg以上,但和三元锂电池相比还是差了不少,这对于整车的续驶里程有一定影响。除此之外,磷酸铁锂电池的容量较小,同样的电池容量,磷酸铁锂电池的重量更重、体积更大,也影响了其续航里程。
磷酸铁锂电池在低温下的表现也是目前一部分新能源车主的痛点所在,冬天一般只允许在-5℃以上直接充电,不能满足北方车主在冬天低温下充电的需要。
3、三元锂电池
体重轻小,续航里程非常棒
总体来说,三元锂电池具有能量密度高的突出特点,因此在同样的电量下,三元电池系统的重量更轻、体积更小,使得整车的续驶里程可以大幅提升。此外,三元锂电池还具有低温性能好、放电倍率高、一致性好和SOC估算简便等优点。
与磷酸铁锂电池相比,三元锂电池的能量密度要高出许多,三元动力电池系统能量密度能达到105-120Wh/kg,这也就意味着同样重量的三元锂电池比磷酸铁锂电池的续航里程更长;在具备相同电量的前提下,三元锂电池的重量更轻、体积更小。
三元锂电池的耐低温性能好。北汽新能源针对北方的低温使用需求,通过采用定制开发的低温改善型电芯,动力电池系统可实现-20℃直接充电,这大幅缩短了冬季充电时间。
但其缺点也显而易见,三元锂电池的热稳定性不如磷酸铁电池,当其自身温度达到250℃-350℃时,内部化学成分就开始分解。因此对电池管理系统提出了极高的要求,需要为每节电池分别加装保险装置,这就会加大其经济成本。而且,三元电池在内部短路、电池外壳损坏的情况下,很容易引发燃烧、爆炸等安全事故。另外,由于三元锂电池材料本身的性质,导致三元锂电池在使用寿命上相对较短。
三、电动汽车动力电池未来
石墨烯电池
如今,电动汽车的发展都聚焦在电池上,电池制造商都在着力让电池在不减少电能储备的情况下变得更轻小。
生物电池一直被视为未来电动汽车电池的重要发展方向之一。2013年科学家已经发现,可以把细菌体表蛋白生成的能量收集起来,作为电能。但由于技术条件的制约,生物燃料电池的研究利用还处于不成熟阶段。远没有达到全面推广的时期。目前,科学家们正在为生物电池能够尽快地应用到电动汽车上而不断努力着。
相比较看似遥远的生物电池,目前Z有望改变电动汽车续航里程乃至整个汽车行业的是石墨烯电池。在锂电池内添加石墨烯,可以帮助锂电池降低产能时的热量,达到减少能量损失的目的,Z终避免大量能量被浪费,同时也能减少热量对电池的损害,提高电池的使用寿命。
石墨烯电池的普及将会是电动汽车的飞跃,一旦石墨烯电池应用到电动汽车上,对整个汽车行业将是颠覆性的改变。目前,在ZG无锡、青岛、常州等地都建有石墨烯产业示范基地,全世界的科学家都在致力于尽快让石墨烯电池量产。
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