电动车换哪种划算?锂电池和铅酸电池哪个比较划算?

2023-07-13 11:08:24 作者:蔡金盛
近年来,随着新能源概念的普及,电动自行车成为千家万户的首选。据不完全统计,截至目前,我国电动两轮车保有量已超过3000万辆。预计到2018年我国电动两轮车保有量将超过4000万辆。

车辆的增多带来了很多问题。首先是交通问题。许多骑电动车的司机不遵守交通规则,导致事故频发,后果不堪设想。二是电动汽车的回收再利用。众所周知,电动汽车的能源供应主要靠电池,电池分为——铅酸电池和锂电池两种。关于这两种电池的优缺点,从来没有争论过。打住吧,不管有多少争论,最终都会围绕价格展开。今天就给大家算一笔账,不管是铅酸电池还是锂电池都省钱。在文章开始之前,我们先来了解一下什么是铅酸电池,什么是锂电池!

什么是铅酸蓄电池

铅酸蓄电池(VRLA)是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液为硫酸溶液的电池。铅酸蓄电池在放电状态下,正极的主要成分是二氧化铅,负极的主要成分是铅;在充电状态下,正负极的主要成分是硫酸铅。

铅酸蓄电池结构图

单节铅酸蓄电池的标称电压为2.0V,可放电至1.5V,充电至2.4V;在应用中,常将6节单节铅酸蓄电池串联起来,组成标称12V的铅酸蓄电池,以及24V、36V、48V等。

什么是锂电池?

锂电池是一类以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,锂金属电池首先由Gilbert N. Lewis提出并研究。 70年代,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学性质非常活泼,因此锂金属的加工、储存和使用对环境的要求非常高。因此,锂电池已经很久没有使用了。随着科技的发展,现在锂电池已经成为主流。

锂电池结构图

锂电池大致可以分为两大类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含金属锂,可充电。第五代充电电池锂金属电池诞生于1996年,其安全性、比容量、自放电率和性价比均优于锂离子电池。由于自身技术要求高,目前只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

铅酸蓄电池的优缺点

优势:

价格便宜,同时具有可回收再利用的特性。磨损后可以去电动车店以旧换新。补差价后可以更换新电池组,将损失降到最低,对用户来说是一大利好。抗击打能力强,即使坏了,稍加修理也能继续使用。

铅酸电池组重量16-30公斤,比较大

缺点:

首先,铅酸蓄电池的体积和重量都很大,重量一般在16-30kg。其次,铅酸蓄电池一般深充深放400次以内,有记忆,使用寿命在2年左右(多数情况下在1.5年以内)。并且铅酸电池含有液体。电池使用一段时间后,如果发现电池很热或者充电时间变短,就需要加液了。

锂电池的优缺点

优势:

体积小,重量轻。综合与铅酸电池相比,锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量是铅酸电池重量的1/3左右。相同体积的锂电池比铅酸电池具有更高的容量,重量的减轻使电动车的续航提升了10%左右。

松下18650圆柱锂离子电池

在充放电方面,锂电池比铅酸电池更耐用。常温使用时,锂电池可连续充电48小时,无电池膨胀、漏液、破裂等事故发生,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。深充深放500多次,还是没有记忆。一般寿命基本在4到5年左右。

缺点:

锂电池生产成本高,生产设备昂贵。人工成本占生产成本的40%左右,价格是铅酸蓄电池的3倍左右。而且锂电池的回收价值不高,国内的回收环境也比较混乱。大多数锂电池在用完后必须扔掉或掩埋在某个地方。劣质锂电池,电动车的密封条件不是很好,容易受潮导致接触不良等原因,存在安全隐患。

介绍完铅酸电池和锂电池的电池结构和优缺点后,笔者再给大家详细计算一下更换成本,看看铅酸电池和锂电池的投入成本到底高不高。

2017年8月,我们中关村在线电动车频道对8款电动车进行了横向测评活动。其中绿源小乌龟在续航测试中的平均时速为21.49km/h,续航为59.2km,电池容量为我们常见的60V 20Ah,电机功率为800W。接下来我们就根据这款车的电池容量和电机功率来进行对比。

铅酸蓄电池使用寿命:

相关数据显示,2015年北京上班族平均单程通勤距离约为19公里,而2017年这一数据只差了很多。以笔者为例,我上下班的总通勤距离约为50km。如果我骑一辆标配60V 20Ah、电机功率800W的电动车上下班,车速保持在30km/h,那么我一天可以消耗一个循环的充放电,算下来以每月21个工作日计算,再加上周末和节假日零散的骑行时间,这辆电动车一年的循环时间约为300次。前面我们提到过,铅酸电池的使用寿命是400次充放电循环,所以在如此频繁骑行的情况下,铅酸电池的寿命最多也就一年半。

有人会问,谁能这么频繁地骑电动车?对于如今的社会来说,外卖行业显然也没有多频繁。笔者曾在北京与一位送餐员交流。他们一天可以骑行100公里,而且速度非常快,那么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

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。

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