電動車換哪種劃算?鋰電池和鉛酸電池哪個比較劃算?
車輛的增多帶來了很多問題。首先是交通問題。許多騎電動車的司機不遵守交通規則,導致事故頻發,后果不堪設想。二是電動汽車的回收再利用。眾所周知,電動汽車的能源供應主要靠電池,電池分為——鉛酸電池和鋰電池兩種。關于這兩種電池的優缺點,從來沒有爭論過。打住吧,不管有多少爭論,最終都會圍繞價格展開。今天就給大家算一筆賬,不管是鉛酸電池還是鋰電池都省錢。在文章開始之前,我們先來了解一下什么是鉛酸電池,什么是鋰電池!
什么是鉛酸蓄電池?
鉛酸蓄電池(VRLA)是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液為硫酸溶液的電池。鉛酸蓄電池在放電狀態下,正極的主要成分是二氧化鉛,負極的主要成分是鉛;在充電狀態下,正負極的主要成分是硫酸鉛。
鉛酸蓄電池結構圖
單節鉛酸蓄電池的標稱電壓為2.0V,可放電至1.5V,充電至2.4V;在應用中,常將6節單節鉛酸蓄電池串聯起來,組成標稱12V的鉛酸蓄電池,以及24V、36V、48V等。
什么是鋰電池?
鋰電池是一類以鋰金屬或鋰合金為負極材料,使用非水電解質溶液的電池。 1912年,鋰金屬電池首先由Gilbert N. Lewis提出并研究。 70年代,M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學性質非常活潑,因此鋰金屬的加工、儲存和使用對環境的要求非常高。因此,鋰電池已經很久沒有使用了。隨著科技的發展,現在鋰電池已經成為主流。
鋰電池結構圖
鋰電池大致可以分為兩大類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含金屬鋰,可充電。第五代充電電池鋰金屬電池誕生于1996年,其安全性、比容量、自放電率和性價比均優于鋰離子電池。由于自身技術要求高,目前只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。
鉛酸蓄電池的優缺點
優勢:
價格便宜,同時具有可回收再利用的特性。磨損后可以去電動車店以舊換新。補差價后可以更換新電池組,將損失降到最低,對用戶來說是一大利好。抗擊打能力強,即使壞了,稍加修理也能繼續使用。
鉛酸電池組重量16-30公斤,比較大
缺點:
首先,鉛酸蓄電池的體積和重量都很大,重量一般在16-30kg。其次,鉛酸蓄電池一般深充深放400次以內,有記憶,使用壽命在2年左右(多數情況下在1.5年以內)。并且鉛酸電池含有液體。電池使用一段時間后,如果發現電池很熱或者充電時間變短,就需要加液了。
鋰電池的優缺點
優勢:
體積小,重量輕。綜合與鉛酸電池相比,鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池重量的1/3左右。相同體積的鋰電池比鉛酸電池具有更高的容量,重量的減輕使電動車的續航提升了10%左右。
松下18650圓柱鋰離子電池
在充放電方面,鋰電池比鉛酸電池更耐用。常溫使用時,鋰電池可連續充電48小時,無電池膨脹、漏液、破裂等事故發生,容量保持在95%以上。并且在專用充電器下,可以進行快速充放電。深充深放500多次,還是沒有記憶。一般壽命基本在4到5年左右。
缺點:
鋰電池生產成本高,生產設備昂貴。人工成本占生產成本的40%左右,價格是鉛酸蓄電池的3倍左右。而且鋰電池的回收價值不高,國內的回收環境也比較混亂。大多數鋰電池在用完后必須扔掉或掩埋在某個地方。劣質鋰電池,電動車的密封條件不是很好,容易受潮導致接觸不良等原因,存在安全隱患。
介紹完鉛酸電池和鋰電池的電池結構和優缺點后,筆者再給大家詳細計算一下更換成本,看看鉛酸電池和鋰電池的投入成本到底高不高。
2017年8月,我們中關村在線電動車頻道對8款電動車進行了橫向測評活動。其中綠源小烏龜在續航測試中的平均時速為21.49km/h,續航為59.2km,電池容量為我們常見的60V 20Ah,電機功率為800W。接下來我們就根據這款車的電池容量和電機功率來進行對比。
鉛酸蓄電池使用壽命:
相關數據顯示,2015年北京上班族平均單程通勤距離約為19公里,而2017年這一數據只差了很多。以筆者為例,我上下班的總通勤距離約為50km。如果我騎一輛標配60V 20Ah、電機功率800W的電動車上下班,車速保持在30km/h,那么我一天可以消耗一個循環的充放電,算下來以每月21個工作日計算,再加上周末和節假日零散的騎行時間,這輛電動車一年的循環時間約為300次。前面我們提到過,鉛酸電池的使用壽命是400次充放電循環,所以在如此頻繁騎行的情況下,鉛酸電池的壽命最多也就一年半。
有人會問,誰能這么頻繁地騎電動車?對于如今的社會來說,外賣行業顯然也沒有多頻繁。筆者曾在北京與一位送餐員交流。他們一天可以騎行100公里,而且速度非常快,那么60V 20Ah,電機功率為800W的電動車在他們手里很容易出現一天兩次循環充放電的情況,所以對于外賣行業來說,一塊鉛酸電池的壽命很有可能都到不了一年。
●鉛酸電池更換成本:
我們從某寶搜索到某品牌鉛酸電池,電量60V 20Ah的售價為1068元,而以舊換新的價格為718元,按照鉛酸電使用壽命一年來計算,使用時長為三年,那么更換鉛酸電池的總成本為2504元。
某品牌鉛酸電池全新售價
某品牌鉛酸電池以舊換新售價
●鋰電池使用壽命:
鋰電池平常我們接觸的就非常多了,以手機為例,一部手機在使用1-2年后,續航能力雖不如以前,但很少有人會在兩年內考慮更換電池。眾所周知,我們的手機都是在電量低于20%的時候發出警示,大部分人都會在這個時候選擇為手機充電,而從20%-100%充滿我們只使用了0.8次循環充放電,按照這個頻率我們兩年內對鋰電池的循環充放電次數為365*2*0.8=584次。
iPhone 4手機電池損耗情況
筆者在網上找到了兩個鋰電池循環充放電的例子,一張截圖顯示的是一塊1420mAh的iPhone 4鋰電池完成482次循環充放電后,電池剩余電量1147mAh,較比出廠容量衰減了20%
鋰電風暴實測不同電芯鋰電池500次循環充放電后容量損耗
另外一個則是來自名為鋰電風暴的微博提供的數據,從提供的對比數據來看不同電芯類型的鋰電池在經歷500次充電循環后的壽命衰減,除了其中一種外,其余電芯均能維持80%以上的剩余容量,力神的磷酸鐵鋰更是基本沒有衰減。
●鋰電池電池更換成本:
我們還是拿某寶的某品牌電池來舉例,鋰電池60V 20Ah的售價為1898元,按照我們上文的數據分析,鋰電池在使用了兩年時長中一共循環充放電584次,那么這個時候鋰電池電池容量僅損耗了20%,剩余的80%的電池容量依然可以滿足你的日常騎行。
某品牌鋰電池售價
有人可能會說筆者的成本論略有瑕疵,按照筆者的推論雖然鉛酸電池更換成本提高了,但是每次更換后,電動車的續航可是滿血復活了,而鋰電池雖然沒有更換,但是隨著電池容量的不斷縮減續航是大不如以前的。雖然這樣的說法也有其一定的道理,但是筆者要給大家算的經濟賬是在電動車還能正常行駛的情況下,鉛酸電池和鋰電池的更換成本。
所以,綜上所述,如果你買了一臺電動車只騎行了一年就換掉,那么選購采用鉛酸電池的電動車是比較劃算的,如果你不考慮換車,那么從第二年更換電池開始,鉛酸電池的低成本優勢就變得微乎其微,等到了第三年再次更換電池的時候,鉛酸電池的成本就明顯超過了鋰電池。
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