锂电池省钱 电动车锂电池VS铅酸电池 省钱才是王道

小编 2024-10-12 锂离子电池 23 0

电动车锂电池VS铅酸电池 省钱才是王道

近几年,随着新能源概念的普及,电动自行车成了千家万户的首选,据不完全统计,目前为止,我国电动两轮车的保有量已经突破了3000W辆,预计到2018年我国电动两轮车的保有量将突破4000W辆。

车辆的增多带来的问题也不少,首先就是交通问题,很多骑行电动车的驾驶员都存在不遵守交通规则的情况,导致车祸不断,后果也十分惨重。其次便是电动车的回收再利用的问题,众所周知,电动车的供能主要依靠于电池,而电池又分两种——铅酸电池和锂电池,关于这两种电池的优缺点的争论从来没停止过,争论再多最终都是围绕着价格,今天笔者就给大家来算算这笔账,到底是铅酸电池省钱还是锂电池省钱。文章开始前我们先来了解一下何为铅酸电池,何为锂电池!

●何为铅酸电池?

铅酸电池(VRLA),是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。

铅酸电池结构图(图片来源于网络)

一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V;在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池,还有24V、36V、48V等

●何为锂电池?

“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。

锂电池结构图(图片来源于网络)

锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

●铅酸电池优缺点

优点:

价格便宜,同时自带可回收再利用属性,在用坏之后可以去电动车店里以旧换新,补差价便可换一组新的电池,把损失降到最低,对使用者是个不小的福利。“抗击打”能力强,即使摔坏稍微修补一下就能继续使用。

铅酸电池组重量在16-30公斤体积较大

缺点:

首先就是铅酸电池的体积和重量都很大,重量一般在16-30kg,其次是铅酸电池一般情况下深充深放电在400次以内有记忆使用寿命在2年左右(大多情况下在1.5年以内) 。并且铅酸电池里面包含液体,电池消耗一段时间后,如果发现电池发烫的厉害或者充电时间变的短了,就需要补充液体。

●锂电池优缺点

优点:

体积小、重量轻,综合对比铅酸电池,锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量约是铅酸电池重量的1/3。相同体积的锂电池更比铅酸电池的容量要高,体重的降低使得电动车续航能力增加大概10%左右。

松下18650圆柱型锂离子电芯

充放电方面,锂电池耐用性较铅酸电池强,在常温下使用,锂电池可以连续充电48小时不会出现电池膨胀漏液破裂等事故,容量保持在95%以上。并且在专用充电器下,可以进行快速充放电。深充电深放电超过500次 ,而且还是无记忆一般寿命基本在4到5年左右

缺点:

锂电池的制作成本高,制作设备昂贵人工成本占到制作成本的40%左右,价格大概是铅酸电池的三倍左右。并且锂电池的回收价值不高,国内的回收环境也比较混乱,大部分锂电池用坏了只能扔了,或者找个地方埋了。而劣质锂电池,在电动车这种密封条件不是太好,容易潮湿导致接触不良等原因引发可能存在的安全隐患。

介绍完铅酸电池和锂电池的电池构造和优缺点后,笔者来给大家细算一下更换的成本,看看到底是铅酸电池的投入成本高,还是锂电池的投入成本高。

我们中关村在线电动车频道在2017年8月开展了一次8款电动车横评活动,其中绿源的小龟在续航测试中,以平均时速21.49km/h,续航59.2km,而它的电池容量就是我们常见的60V 20Ah,电机功率为800W。接下来我们都以这辆车的电池容量和电机功率为基础进行对比。

●铅酸电池使用寿命:

按照相关资料显示,2015年北京上班族通勤距离单程平均在19km左右,而到了2017年这个数据只多不少,以笔者为例,我的上下班往返通勤距离总共在50km左右,如果我骑行一款标配60V 20Ah,电机功率为800W的电动车上下班通勤,时速保持在30km/h,那么我一天就能消耗掉一次循环充放电,按照一个月21个工作日来计算,再加上双休日及节假日的散碎骑行时长,一年内这款电动车的循环充放电大约在300次左右,而前文我们便介绍过,铅酸电池的使用寿命在400次循环充放电,所以在这样高频次骑行情况下 ,一块铅酸电池的寿命最多一年半。

有人可能要发问,谁能这么高频次的去骑行电动车,对于当今社会来说显而易见的便是外卖行业,而且频次只多不少,笔者曾与一个外卖送餐员沟通过,在北京,他们一天的骑行距离高达100km,而且速度都很快,那么一款60V 20Ah,电机功率为800W的电动车在他们手里很容易出现一天两次循环充放电的情况,所以对于外卖行业来说,一块铅酸电池的寿命很有可能都到不了一年。

●铅酸电池更换成本:

我们从某宝搜索到某品牌铅酸电池,电量60V 20Ah的售价为1068元,而以旧换新的价格为718元,按照铅酸电使用寿命一年来计算,使用时长为三年,那么更换铅酸电池的总成本为2504元。

某品牌铅酸电池全新售价

某品牌铅酸电池以旧换新售价

●锂电池使用寿命:

锂电池平常我们接触的就非常多了,以手机为例,一部手机在使用1-2年后,续航能力虽不如以前,但很少有人会在两年内考虑更换电池。众所周知,我们的手机都是在电量低于20%的时候发出警示,大部分人都会在这个时候选择为手机充电,而从20%-100%充满我们只使用了0.8次循环充放电,按照这个频率我们两年内对锂电池的循环充放电次数为365*2*0.8=584次。

iPhone 4手机电池损耗情况

笔者在网上找到了两个锂电池循环充放电的例子,一张截图显示的是一块1420mAh的iPhone 4锂电池完成482次循环充放电后,电池剩余电量1147mAh,较比出厂容量衰减了20%

锂电风暴实测不同电芯锂电池500次循环充放电后容量损耗

另外一个则是来自名为“锂电风暴”的微博提供的数据,从提供的对比数据来看不同电芯类型的锂电池在经历500次充电循环后的寿命衰减,除了其中一种外,其余电芯均能维持80%以上的剩余容量,力神的磷酸铁锂更是基本没有衰减。

●锂电池电池更换成本:

我们还是拿某宝的某品牌电池来举例,锂电池60V 20Ah的售价为1898元,按照我们上文的数据分析,锂电池在使用了两年时长中一共循环充放电584次,那么这个时候锂电池电池容量仅损耗了20%,剩余的80%的电池容量依然可以满足你的日常骑行。

某品牌锂电池售价

本文总结:

有人可能会说笔者的成本论略有瑕疵,按照笔者的推论虽然铅酸电池更换成本提高了,但是每次更换后,电动车的续航可是满血复活了,而锂电池虽然没有更换,但是随着电池容量的不断缩减续航是大不如以前的。虽然这样的说法也有其一定的道理,但是笔者要给大家算的经济账是在电动车还能正常行驶的情况下,铅酸电池和锂电池的更换成本。

所以,综上所述,如果你买了一台电动车只骑行了一年就换掉,那么选购采用铅酸电池的电动车是比较划算的,如果你不考虑换车,那么从第二年更换电池开始,铅酸电池的低成本优势就变得微乎其微,等到了第三年再次更换电池的时候,铅酸电池的成本就明显超过了锂电池。

铅酸电池、石墨烯和锂电池,哪个更划算?一看便知,车主:马上换

电池是电动车核心的零部件,它是电动车动力的“源泉”,而无论是在买新车还是换电池,都会面临一个选择,选择什么样的电池,而在电池的选择上,除了额定电压、容量的选择,让很多人犹豫不决的是电池类别,不知道铅酸电池、石墨烯和锂电池,选择哪一个更划算。

小行家深知很多车主的想法,想要选择更耐用、续航高、价格低、更安全的电池,那么,针对于这几个因素,我们就来对比一些,铅酸电池、石墨烯电池、锂电池哪个会更划算(考虑到铅酸电池和石墨烯电池本质上一致,不单独对比), 让您不用再选错电池,选到了不适合自己的电池,也可以进行更换。

铅酸电池对比锂电池

铅酸电池和锂电池,在制造工艺、用料上有着明确的区别,铅酸电池的正负极板采用的是成本比较低的铅材料,而电解液是硫酸和溶液,而锂电池的正极为碳材,负极为锂金属,电解液为锂盐和有机溶剂组成。

相比铅酸电池和石墨烯电池只是稍微的变化,铅酸电池和锂电池有着很明显的不同,那么,铅酸电池和锂电池,哪个更划算呢?我们从耐用性、续航、价格、安全性来进行对比。

电池的耐用性

普通的铅酸电池,它的耐用性相对比较差,一般来说,铅酸电池的循环充放电次数极限为500次,普通的电池为350次左右,而通过添加“石墨烯元素”的电池,它的充放电次数可以超过700次,普通的石墨烯电池在420次左右。

而锂电池在耐用性上很有优势,目前电动车搭载的锂电池主要有磷酸铁锂和三元锂两种,它们的循环充放电次数分别为800次,1200次,基本上是普通铅酸电池的2倍以上,所以,锂电池普遍寿命不低于5年,而普通铅酸电池一般不超过3年寿命。

电池的续航

理论上续航是和电池容量有直接关系,但其实,铅酸电池和锂电池,它们的续航也会有一定的差异,同容量的情况下,锂电池的续航能力,会比铅酸电池高20%到30%左右,为什么会这样,主要有2个方面的原因;

1. 电池的能量密度不同,普通的铅酸电池,密度一般会小于70WH/KG,而锂电池的能量密度一般在120-180WH/KG之间,是远远高于铅酸电池,而能量密度越高,蓄电能力越好,那么,它的续航自然会更好。

2. 重量的原因,负重前行和非负重的情况下,续航自然会有差异,这一点很好理解,而电动车所搭载的铅酸电池是出了名的“笨重”电池,一般重量会在20公斤左右,而锂电池是出了名的“体小质轻”,一般电池只有7、8公斤左右,电动车的负重越轻,自然能够跑的更远。

电池的价格

从耐用性、续航都能看到锂电池更具有优势,但如果锂电池能够“碾压式”地强过铅酸电池,我们的对比就没有了意义,虽然续航好、寿命长,但它的价格贵是“硬伤”。

锂电池的价格,以48V20AH规格为例,价格一般在1200-1500元左右,而这个规格的铅酸电池,价格在500-700元左右,石墨烯电池价格为600-800元左右,而价格又是衡量电池性价比的重要指标,就拉低了锂电池的划算性。

电池的安全性

事关安全无小事,即便是铅酸电池和锂电池,都相对比较安全,但两者之间还是有着细微的差别,而这样的差别,足够影响部分车主对于选择的判断。

锂电池由于内部的锂金属是非常活跃的物质,一旦遇到空气就会发生燃烧,因此,它具备自燃的风险,而铅酸电池以及石墨烯电池,内部主要是铅板、硫酸液,这些物质都不具备扰骚的基础,因此,它们的安全性,会高于锂电池。

以上从耐用性、续航、价格、安全性的4个方面对比,足够看得出石墨烯电池、铅酸电池、锂电池的优缺点所在,这些电池没有绝对的好坏,主要是匹配需求,那么,什么时候选择这些电池会更划算,小行家给出我的建议。

什么情况下选择铅酸电池

铅酸电池具备低价格、安全性好,但充电时间长,寿命短的特点,比较适合的情况包括;

1. 千元左右的电动车,电动车并不属于比较贵的交通工具,因此,市场上充斥着千元左右的车辆,但小行家提醒,这个价格的车辆,如果声称搭载的锂电池,那可以不用考虑,这样的锂电池很有可能是杂牌产品,而质量不过关的锂电池具有较高的安全隐患,因此,想要选择价格便宜的电动车,就要接受它是铅酸电池。

2. 近短途出行的需求,如果日常电动车就是用来近短途的接送孩子、上下班代步,那么,铅酸电池是首选,它低价、安全性高,短途出行匹配铅酸电池会更划算。

什么情况下选择锂电池

锂电池具备续航高、价格贵、寿命长、重量轻等特点,比较适合的情况包括;

1. 中高端的电动车,俗话说“好马配好鞍”,即便锂电池是有一定的缺点,但不得不承认它是目前电池中,属于比较好的一类电池,因此,中高端的电动车,就首要选择锂电池,相反,如果花了大几千的价格买到的电动车,搭载的还是铅酸电池,那么,这款电动车的性价比就值得斟酌。

2. 长途出行的电动车,如果日常需要长途出行,那么,锂电池就是首选,锂电池不仅续航会更长,它受温度、充电不规范等影响也会比铅酸电池小,也就是说,它很容易保持自己的高续航,所以,不怕长途出行续航不够。

3. 外卖电动车,锂电池因为有着比较高的充放电次数,所以它不畏惧随用随充和每日一充,而这些是外卖电动车所需要的,因此,锂电池更适合用来跑外卖。

什么情况下选择石墨烯电池

最后就是关于石墨烯电池的选择,其实,石墨烯电池属于普通铅酸和锂电池的中间产品,性价比高不过铅酸电池,实用性又比不上锂电池,但中庸也是它的一个优势。

当车主想要提升一个档次,但又觉得锂电池价格贵,安全性不好,那么,石墨烯电池就是首选,它比铅酸电池寿命长,又没有锂电池那么贵,安全性又和普通铅酸电池,是一个不错的选择。

结语 :其实,无论是铅酸、石墨烯还是锂电池,它们都是有一定的优势,划不划算完全是看车主对于电池的一个需求而定,但如果非要比较一下划算,小行家还是认为铅酸电池会更划算,只要不是高强度用车,铅酸电池还是首选的电池。

那么,石墨烯、锂电池、铅酸电池您会怎么选?您觉得哪个更划算?欢迎大家评论交流,关注电动车小行家,每天分享电动车相关资讯和观点。

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