- 主题:看了蔚来的三元铁锂,发现这才是铁锂电池的未来
单纯的铁锂电池问题太多,虽然成本低,安全性高,但用户体验太差,或者说,对用户使用条件要求过高,例如:
1、不适合太低的环境温度;
2、必须经常满充,以校准电量计;
3、必须经常慢充均衡,以避免电芯容量差异过大;
对于无私桩的北方用户,正好这三条都难以满足。即使南方用户,如无私桩,后两条也难以满足,或者说,需要付出更多的时间代价。例如需要在公共桩上每次都充到100%而不是充到80~90%就可以拔枪走人,并且至少每个月都得找一个慢充桩连续充12+小时做一次电芯均衡。
蔚来和宁德时代联合研发的三元铁锂电池以铁锂电芯为主,混搭少量三元锂电芯,扬长避短,这才是解决铁锂电池固有问题的最好办法。
1、电池包四角布置三元锂电池抗低温,电池包采用隔热材料和主动加温设计确保铁锂温度不至于过低。
2、SoC中段利用三元电芯电压校准SoC,SoC两端利用铁锂电芯电压校准SoC。
3、电池包内置大容量DC-DC主动均衡电路,可在车辆熄火停放期间主动放电均衡铁锂电芯容量。
至少从原理上看,三元铁锂电池要比纯铁锂电池好的多。
今年冬天很快就要到了,可以大规模检验一下这种三元铁锂电池在实际使用过程中的表现,如果优秀的话,我估计明年会有很多其它厂家效仿。
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FROM 223.71.143.*
三元锂放热会给铁锂加温,电池包的温度不是均匀的,铁锂在中间温度会高一些,纯铁锂的话,打折以最冷的那块儿铁锂为准所以就算中间铁锂电芯折扣没那么大也没用。
三元锂电芯数量少、电量低,放电池包四个角容易泄压。就算着了也是一个电芯着了,不会扩散至其它三元锂电芯,引发鞭炮式连锁反应,所以安全性跟铁锂是一样的。
【 在 west 的大作中提到: 】
: 所谓三元铁锂,就是大部分电芯是铁锂,少部分电芯是三元锂,集合了二者的缺点。
: 铁锂冬天打折较多,三元铁锂多数电芯是铁锂,打折性能和铁锂类似
: 三元锂安全性差,蔚来把三元锂电芯摆放在电池包外缘,遇到磕碰、高温容易燃烧,所以安全性能和三元锂类似
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FROM 223.71.143.*
串接三元锂电是为了应对铁锂放电中段压降曲线过于平缓的特点,而不是解决铁锂一致性差导致的容量不均衡问题的。
解决铁锂一致性差还是要靠经常给电芯做均衡。普通铁锂电池包只有被动均衡电路,只能在插上慢充枪后开始均衡,每次均衡动辄需要花上十来个小时,没有私桩的话就不方便做均衡了。
蔚来对此解决办法是电池包内置大容量DC-DC主动均衡电路,在车辆熄火静置时就可以做主动均衡,不需要依赖外部充电环境。
【 在 sushou 的大作中提到: 】
: 没有,从远离上就不可能用三元电芯的压降来评估铁锂因为一致性问题造成的soc预测不准
: 发自「今日水木 on JAD-AL50」
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FROM 223.71.143.*
铁锂电池自放电电流大,如果车主用车频次低,比如平均每周只开100公里,随着时间的推移,推测误差会越来越大,如果车主充电经常不充满,也会导致推测误差越来越大。所以特斯拉要求铁锂车主每周给车子充满一次。但众所周知,在快充桩上,充到100%的比充到90%多花一倍时间,没有私桩的话,每周给车子充满一次并不方便。
如果没有三元锂电芯,的确可以靠慢充进行被动均衡,但那样的话,均衡时间很长,需要车主有私桩才方便。为了解决没有私桩、不在充电状态下也能均衡的问题,引入的三元锂电芯可以用于给铁锂电芯进行充电均衡,由于三元锂电芯电压高于铁锂电芯,对铁锂电芯进行充电可以补齐少数铁锂电芯最后的容量缺口。
现在所有铁锂电池包都能控制每一个铁锂电芯单体的充放电,每个单体都并联着一个均衡模块,不然也无法实现对个别单体进行均衡了,这个成本倒不是问题。蔚来的改进在于,均衡时的电能来源,不是必须依赖外部电源,从而解决了快充不能均衡、只能慢充均衡的问题。因为蔚来的换电体系内,电池被换下后在换电站内只能快充,来不及慢充,所以不解决这个问题,蔚来就没办法把铁锂电池应用到换电体系内。但这也变相解决了用户没有私桩时,仅对铁锂电池进行快充无法均衡的难题。
【 在 sushou 的大作中提到: 】
: 中段压降过于平缓对于使用没有任何影响的,只不过是soc需要推测,但如果单体一致性好的话这个推测不难的。
: 电芯内部随时随地的再均衡对一致性的保护必要性存疑,如果能对单体电芯进行充放电,避免一致性问题造成的容量小的电芯过充过放,那么没有三元电池在,靠充电时候的均衡也够用了。但成本考虑,蔚来这个技术能控制到每一个单体的充放电吗?成本和性价比又如何呢?如果本来单体的一致性就好,那花这么多额外的技能上去又增加了成本又降低了能量密度,是不是不划算?
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修改:yehorse FROM 223.71.143.*
FROM 223.71.143.*
铁锂的一致性差是材料制备原理造成的,而且即使通过测试,出厂时一致了,随着使用过程中不断充电放电,一致性也只会越来越差,所以铁锂被称为「单体是条龙、成组是条虫」,单体很牛逼,循环寿命长,成组就不行了。定期均衡对于铁锂电池是必须的维护操作。
【 在 sushou 的大作中提到: 】
: 中段压降过于平缓对于使用没有任何影响的,只不过是soc需要推测,但如果单体一致性好的话这个推测不难的。
: 电芯内部随时随地的再均衡对一致性的保护必要性存疑,如果能对单体电芯进行充放电,避免一致性问题造成的容量小的电芯过充过放,那么没有三元电池在,靠充电时候的均衡也够用了。但成本考虑,蔚来这个技术能控制到每一个单体的充放电吗?成本和性价比又如何呢?如果本来单体的一致性就好,那花这么多额外的技能上去又增加了成本又降低了能量密度,是不是不划算?
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FROM 223.71.143.*
主要看不均衡程度。如果各电芯容量的一致性好,新车两三个小时也能完成。
但随着时间的推移,一致性越来越差,均衡需要的时间也越来越长。
【 在 kaka2w 的大作中提到: 】
: 哪家的铁锂电池那么差,需要花十几个小时做均衡
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FROM 223.71.143.*
四个角的三元锂电芯互相都没挨着,本身就是分散放置。铁锂燃点高达800度,没那么容易点着。
【 在 west 的大作中提到: 】
: 不管是三元还是铁锂都会放热,所谓三元才会放热给铁锂加温不成立
: 三元电芯集中在边缘处,而不是分散放置,一旦自燃恰恰引起连锁反应,最终把中间的铁锂电芯也点着
: 三元电芯和铁锂电芯电压曲线不同,导致一致性先天就有问题,基本没法做均衡,以三元的放电曲线来预估铁锂更是不准确的基础上又加了个不准确,双重不准确
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FROM 223.71.143.*
所谓均衡模块,就是一个电控开关和一个小电阻丝,相比电芯的重量,确实「无足轻重」。
【 在 sushou 的大作中提到: 】
: 解释得很详细,不过每个单体并联一个均衡模块的成本和体积怕不会是简单到无足轻重的吧
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: 发自「今日水木 on JAD-AL50」
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FROM 223.71.143.*
一个小时就完说明基本一致,不太需要均衡。
【 在 kaka2w 的大作中提到: 】
: 别闹,做均衡一个小时顶天了
: - 来自 水木社区APP v3.5.1
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FROM 120.245.130.*
消峰均衡是针对三元锂的,铁锂的必须在满电电压处做填谷均衡,因为中段电压曲线太平了,测不准容量。
【 在 hsv 的大作中提到: 】
: 被动均衡技术进步也不小,不一定需要充电桩,也不一定需要开机,现在被动均衡一天能削峰2-4mV,应该能覆盖铁锂的样本范围。
: 更何况蔚来方案里面好像有个dcdc自供类似的技术,不分开关机都可以评估电芯指标必要时均衡也没啥,不过因为均衡一天会消耗几公里续航,谨慎估计其soc低于某个值如30%就进入深度睡眠不再耗能。
: 好在换电机制,这种情况会很罕见,电芯流通使得其状态保养会很好,极个别的长期不开30%导致虚电是可以接受的。
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FROM 120.245.130.*