Model 3 磷酸铁锂电池的问题解释

关于磷酸铁锂电池的应用与技术解释

1) 实际容量的降额 也就是说,LFP从25度,往下10度、5度和0度,都有一个使用容量的降额,按照现在的逻辑,特斯拉可能根据之前三元的策略,把这个由温度引发的可用容量的差额先放进去了,也就是根据不同温度做了一个折扣,这个是放出来和不放出来的问题而已。如之前评论区所说的,要把这部分由于温度低引发的可用容量的减少,对应的措施就是让电池热起来。这里采用外部加热有一个加热能量效率和对应电池内外温度差异的变化。在大巴上目前看到应用较多的电芯高频放电自加热的方法,这个可能在主要的两家电池供应商B&C都会在上面做文章,作为LFP电池包使用的搭配措施释放到整车企业。至于这个自加热所引发的对驱动系统寿命的要求、还有一定的噪音问题,可能对于C端车型是一个影响。

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图1 可用容量的降额

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图2 之前叶磊做的说明

在这个怎么让LFP热起来的问题上,由于圆柱和方壳有不同的逻辑,左边的圆柱用外部加热的模式很快有效果,右边的方壳用同样的策略效果不好,自加热这种手段接下来能不能用,可能是解决低温LFP问题最大悬疑点。

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图3 两个不同的模组形式在加热效率方面完全不同

2) 自放电和一致性 我们知道特斯拉的车,最大的特点是,在停放的时候也有很多的事情,联机车型的特点就是静态电流的差异性大,一会要启动摄像头进行监控,有可能还要进行备份,但是这个电流呢其实不大,对于高压电池来说可能在5A以下(对应1kW以内),这就使得LFP的劣势完全出来了。我们目前LFP的有效SOC估算,基于Ah积分的方法,加入OCV矫正、充电结束矫正和放电末端矫正。但是这个较低的电流一直存在,而且是对于分流器这样的电流传感器误差相对较大的,如果加上一直快充来补电,电芯的不一致性和SOC的累计误差,会让车型的续航里程估计管理比较困难。这个问题在三元上不存在,快速读取电压做匹配会很容易,我觉得后续可能存在很大的挑战,就是如果用户不充满也不放完,来回在30%-85%左右的区间来使用,使用时间久了超过1个月,可能SOC偏差和电芯之间的差异会累计到15-20%左右。当然实际情况个体是不一样的

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图4 LFP的不同温度电压特性

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图5 本身充放还有一个滞回

小结:我觉得LFP的价格会让这种材料在未来占据一个很重要的位置,但是短期大规模仓促去推动,可能引发一些问题。当然所有的问题,都是需要工程师去解决的,谁能解决好谁就能活下来,仅此而已。

出处:见配图水印

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