近幾年, 隨著新能源概念的普及, 電動單車成了千家萬戶的首選, 據不完全統計, 目前為止, 我國電動兩輪車的保有量已經突破了3000W輛, 預計到2018年我國電動兩輪車的保有量將突破4000W輛.
車輛的增多帶來的問題也不少, 首先就是交通問題, 很多騎行電動車的駕駛員都存在不遵守交通規則的情況, 導致車禍不斷, 後果也十分慘重.
其次便是電動車的回收再利用的問題, 眾所周知, 電動車的供能主要依靠於電池, 而電池又分兩種——鉛酸電池和鋰電池, 關於這兩種電池的優缺點的爭論從來沒停止過, 爭論再多最終都是圍繞著價格.
今天筆者就給大家來算算這筆賬, 到底是鉛酸電池省錢還是鋰電池省錢. 文章開始前我們先來了解一下何為鉛酸電池, 何為鋰電池!
何為鉛酸電池?
鉛酸電池 (VRLA) , 是一種電極主要由鉛及其氧化物製成, 電解液是硫酸溶液的蓄電池. 鉛酸電池放電狀態下, 正極主要成分為二氧化鉛, 負極主要成分為鉛; 充電狀態下, 正負極的主要成分均為硫酸鉛.
鉛酸電池結構圖 (圖片來源於網路)
一個單格鉛酸電池的標稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V; 在應用中, 經常用6個單格鉛酸電池串聯起來組成標稱是12V的鉛酸電池, 還有24V, 36V, 48V等
何為鋰電池?
'鋰電池' , 是一類由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年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出並研究. 20世紀70年代時, M. S. Whittingham提出並開始研究鋰離子電池. 由於鋰金屬的化學特性非常活潑, 使得鋰金屬的加工, 保存, 使用, 對環境要求非常高.
所以, 鋰電池長期沒有得到應用. 隨著科學技術的發展, 現在鋰電池已經成為了主流.
鋰電池結構圖 (圖片來源於網路)
電池大致可分為兩類: 鋰金屬電池和鋰離子電池. 鋰離子電池不含有金屬態的鋰, 並且是可以充電的. 可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生, 其安全性, 比容量, 自放電率和性能價格比均優於鋰離子電池. 由於其自身的高技術要求限制, 現在只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池.
鉛酸電池優缺點
優點:
價格便宜, 同時自帶可回收再利用屬性, 在用壞之後可以去電動車店裡以舊換新, 補差價便可換一組新的電池, 把損失降到最低, 對使用者是個不小的福利. '抗擊打' 能力強, 即使摔壞稍微修補一下就能繼續使用.
缺點:
首先就是鉛酸電池的體積和重量都很大, 重量一般在16-30kg, 其次是鉛酸電池一般情況下深充深放電在400次以內, 有記憶, 使用壽命在2年左右 (大多情況下在1.5年以內) . 並且鉛酸電池裡麵包含液體, 電池消耗一段時間後, 如果發現電池發燙的厲害或者充電時間變的短了, 就需要補充液體.
鋰電池優缺點
優點:
體積小, 重量輕, 綜合對比鉛酸電池, 鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3, 重量約是鉛酸電池重量的1/3. 相同體積的鋰電池更比鉛酸電池的容量要高, 體重的降低使得電動車續航能力增加大概10%左右.
充放電方面, 鋰電池耐用性較鉛酸電池強, 在常溫下使用, 鋰電池可以連續充電48小時不會出現電池膨脹漏液破裂等事故, 容量保持在95%以上. 並且在專用充電器下, 可以進行快速充放電. 深充電深放電超過500次, 而且還是無記憶, 一般壽命基本在4到5年左右.
缺點:
鋰電池的製作成本高, 製作設備昂貴人工成本佔到製作成本的40%左右, 價格大概是鉛酸電池的三倍左右. 並且鋰電池的回收價值不高, 國內的回收環境也比較混亂, 大部分鋰電池用壞了只能扔了, 或者找個地方埋了.
而劣質鋰電池, 在電動車這種密封條件不是太好, 容易潮濕導致接觸不良等原因引發可能存在的安全隱患.
介紹完鉛酸電池和鋰電池的電池構造和優缺點後, 筆者來給大家細算一下更換的成本, 看看到底是鉛酸電池的投入成本高, 還是鋰電池的投入成本高.
我們在2017年8月開展了一次8款電動車橫評活動, 其中綠源的小龜在續航測試中, 以平均時速21.49km/h, 續航59.2km, 而它的電池容量就是我們常見的60V 20Ah, 電機功率為800W. 接下來我們都以這輛車的電池容量和電機功率為基礎進行對比.
鉛酸電池使用壽命:
按照相關資料顯示, 2015年北京上班族通勤距離單程平均在19km左右, 而到了2017年這個數據只多不少.
以筆者為例, 我的上下班往返通勤距離總共在50km左右, 如果我騎行一款標配60V 20Ah, 電機功率為800W的電動車上下班通勤, 時速保持在30km/h, 那麼我一天就能消耗掉一次迴圈充放電.
按照一個月21個工作日來計算, 再加上雙休日及節假日的散碎騎行時長, 一年內這款電動車的迴圈充放電大約在300次左右, 而前文我們便介紹過, 鉛酸電池的使用壽命在400次迴圈充放電, 所以在這樣高頻次騎行情況下, 一塊鉛酸電池的壽命最多一年半.
有人可能要發問, 誰能這麼高頻次的去騎行電動車, 對於當今社會來說顯而易見的便是外賣行業, 而且頻次只多不少.
筆者曾與一個外賣送餐員溝通過, 在北京, 他們一天的騎行距離高達100km, 而且速度都很快, 那麼一款60V 20Ah, 電機功率為800W的電動車在他們手裡很容易出現一天兩次迴圈充放電的情況, 所以對於外賣行業來說, 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, 那麼更換鉛酸電池的總成本為2504元.
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年後, 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於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次迴圈充放電, 按照這個頻率我們兩年內對鋰電池的迴圈充放電次數為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迴圈充放電的例子, 一張截圖顯示的是一塊1420mAh的iPhone 4鋰電池完成482次迴圈充放電後, 電池剩餘電量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次迴圈充放電後容量損耗
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曆500次充電迴圈後的壽命衰減, 除了其中一種外, 其餘電芯均能維持80%以上的剩餘容量, 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迴圈充放電584次, 那麼這個時候鋰電池電池容量僅損耗了20%, 剩餘的80%的電池容量依然可以滿足你的日常騎行.
本文總結:
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, 但是每次更換後, 電動車的續航可是滿血複活了, 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, 如果你買了一台電動車只騎行了一年就換掉, 那麼選購採用鉛酸電池的電動車是比較划算的, 如果你不考慮換車, 那麼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.
