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锂电池VS铅酸电池,谁是电池之王?锂电池的未来又在哪里?

2022-10-19 20:54:15 4067

摘要:现在市面上汽车类的电池,一般分为锂电池和铅酸电池两类,但是在所有人看来,锂电池却比铅酸电池要好得多,这是为什么呢?咱们钟爱的锂电池,到底比铅酸电池好在哪?锂电池环保高效的背后,又是怎样的原理?有传言说锂材料马上就要用完了,这是空穴来风还是确...

现在市面上汽车类的电池,一般分为锂电池和铅酸电池两类,但是在所有人看来,锂电池却比铅酸电池要好得多,这是为什么呢?

咱们钟爱的锂电池,到底比铅酸电池好在哪?锂电池环保高效的背后,又是怎样的原理?有传言说锂材料马上就要用完了,这是空穴来风还是确有其事,这一论调是谁提出来的,如果是真的,那么锂电池的未来在哪里?

锂电池有多重要?没有锂电池,我们的手机电脑或许将变成一堆废品。锂电池为什么好?因为它高效节能而且环保,是人类新能源发展的标杆,代表了人类未来能源的发展方向。

看完了这些,有朋友就提出意见了,这些我们都知道,都是空话,我们要听实际的。接下来,咱们就从三点来分析一下锂电池和铅酸电池的优劣对比。

第一点,先说体积和重量,这或许也是很多电动汽车主们关心的问题,毕竟谁也不想自己的车上时时刻刻搭载着一个大铁驼子。在这一方面,锂电池拥有着不小的优势。重量35KG的常规铅酸电池达到的容量,重量不到10KG的锂电池就可以做到。而且同等容量的锂电池,体积也只有铅酸电池的二分之一不到。在续航能力上,根据放电曲线,锂电池也要优于铅酸电池。在面对严寒的时候,铅酸电池已经败下阵来,续航能力在零下十度的环境中直接减少了一半,如果温度到了零下二十度,铅酸电池的续航能力直接归于零。但是锂电池却不一样,在这样的环境中,续航能力依旧不会受到太大影响。

第二点,使用寿命。锂电池的使用寿命要远远高于铅酸电池。铅酸电池的普遍寿命在1年左右,当然了这里的一年指的是大多数商家给我们保证的寿命,但是在锂电池上,商家给我们担保的寿命却基本都是三年打底。因为铅酸电池寿命太短所以商家只敢保一年,而锂电池因为寿命太长,哪怕商家含蓄一些,担保的时间都是铅酸电池的几倍。除了这些,在自放电率上,锂电池也要远远优于铅酸电池。亏电报废相信是很多电动车主们都头疼的问题,这点在铅酸电池的身上体现的是淋漓尽致,这主要是因为铅酸电池的自放电率很高,即使你不使用,它还是会自己偷偷放电,时间久了,电池就出问题了。但是相比之下,锂电池却几乎不会有这个问题。

第三点,也是咱们大家都熟知的环保问题。简单理解就是,铅酸电池当中的铅是重金属,对于环境的破坏更大,而锂电池对于环境的危害却小了很多。在低碳环保席卷全球的当下,哪一款产品更环保,对于环境的危害越小,往往就更有市场。

在这里有朋友提出了问题,锂电池的环保和高效是通过什么样的原理实现的呢?

锂电池分为锂金属电池和锂离子电池,咱们用得较多的是锂离子电池。以锂离子电池举例,简单地来说,其功能是通过锂离子在正负极之间的来回移动实现的。充电的时候,锂离子离开了正极,经过正负极之间的电解液,投入了负极的怀抱,关于这一过程,专业的来说叫脱嵌和嵌入。也正是因为锂离子的跑来跑去,锂电池又得到了另外的称呼——摇椅电池。

相比之下的锂金属电池就要逊色一些,因为是通过锂的氧化或者腐蚀来实现放电的,所以基本上就是个一次性产品,但却是高能量密度储存设备发展的一个方向。所以这二者都很强,当然了要说可循环环保的话还是要看锂离子电池。

看到这里,大家是不是觉得,既然锂电池如此优秀,那么在市场上肯定是碾压铅酸电池的吧?并不是,要是真的能碾压,现在市场上也就基本看不到铅酸电池了,究其原因有这么几条。第一点那就是价格问题,咱们在刚刚也说过了,锂电池的体积和重量都要小于铅酸电池,所以锂电池的制造难度就更高,于是价格也就更贵。

对于市场来说,产品的优劣是一方面,几个也是一方面。第二点,对于普通的电动车来说,铅酸电池就够用了,完全能够满足需要,所以相比之下价格较高的锂电池就显得不是那么出彩。并且因为锂电池比较娇贵,而且返修时间长,于是消费者的选择大都集中在价廉结实的铅酸电池上。

但是不管怎么说,锂电池才是未来新能源电池发展的方向,并且随着技术的进步,以上的这些问题都终将解决。

在这里有朋友提出了意见,既然你说锂电池是未来发展的方向,可是在开头的还是又说锂资源马上就用完了,这不是自相矛盾吗?

并不是,锂资源在未来的十年可能就被用完了,提出这一论调的可不是一般人,而是锂电池之父——斯坦利·惠廷汉姆,一位获得诺贝尔化学家的大人物。之所以锂资源将被耗尽是因为新能源产业的大量发展,导致锂的消耗加剧。这样严苛的环境也对锂电池的发展提出了更高的要求,概括来说自然是更先进,就是提高锂电池的能量,提升其能源密度。

而在锂电池的研究上,来自美国宾夕法尼亚州立大学的王朝阳,在这一方面取得了巨大的突破。他在电池和储能方面的研究以及材料的创新,为我们打开了另一扇大门。到目前,王朝阳和他的团队已经研究出了全气候电池、十分钟快充电池、硕安电池以及低成本的热调控磷酸铁锂电池,而这只是开始。

从王朝阳的研究当中,我们或许该思考这样一个问题,科学技术给我们带来的,究竟是什么,是更好的生活,还是人类整体层次的跃迁和进化?能源的应用到最后是一个怎样的状态?现在人类对于能源的应用以及自身目标的实现还要依靠外物,发电要靠火力、风力以及太阳能,出行要依靠火车飞机等工具,这是否是对于我们的制约?

如果有一天科技的发展让我们摆脱外物的依赖,依靠人体自身就能够实现各种能源的利用和释放,人体本身就成为了一块高能电池,那将是一个什么样的场景?或者这才是人类能源发展到最后的呈现方式。或许最大的能源就隐藏在人类的基因深处,只是我们从未发觉。

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