立马CG-3的锰酸锂是什么电池?两轮电动车应该选铅酸、锰酸锂还是磷酸铁锂

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今年618我准备添一辆新国标电动自行车,原因无他,5公里以内的出行,开车太麻烦了。我们小区分两期,我这期靠近江边,负二楼地库还被公寓和商业占了,负一车位少,所以买了旁边二期的车位,每次出门下楼到车位得要5分钟左右。开车出去转到江边主干道先堵几分钟,然后找车位停车,开车5分钟,其他15分钟,远不如骑个自行车或者电动车方便。

长沙5月份更新了政策,在京东自营渠道购买的电动自行车,可以线上直接申请牌照,连车带牌照一起到家,免去了上牌的麻烦。我了解了一下,京东在多地有了这个卖法,显然应该是京东“包牌卖电动车”的市场策略落地湖南地区了。对比了半天,合法上路前提下暂时最有性价比的似乎只有立马CG-3(京东没旧车也能以旧换新),到手应该是1743元+100元(购买旧车的费用)。48V 24Ah锂电池,号称80km续航,实际应该是60多点,我的大体重估计不到60km续航。电池不是汽车上常见的磷酸铁锂,而是锰酸锂。

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往年逢618和双11就猛降价的五星钻豹,不知道今年是线下渠道压力大,还是不缺钱,似乎放弃了线上搞事,一直没出手,只有3000价位的电摩在做优惠。否则,看在往年豹子B3、B5、G2、X3的价格和口碑上,我今年会首选五星钻豹B系列的电动自行车,立马的锰酸锂电池,终归让我有一丝疑虑。出于对锰酸锂电池性能的怀疑,我到处搜集了一下资料,了解其低温衰减情况和循环次数等性能参数,顺便也整理出了这篇文章,用来对比铅酸、铅酸石墨烯、锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂电池在两轮电动车上的性能,以及在购买电动自行车时需要注意的电池相关事项。

一、两轮电动车电池类型

铅酸电池:安全但是衰减快,巨重

作为两轮电动车领域的元老级技术,铅酸电池经过百年发展已形成成熟的技术体系。其采用二氧化铅正极与海绵状铅负极的铅-硫酸化学体系,能量密度区间为30-50Wh/kg。尽管能量密度显著低于锂离子电池,但凭借其卓越的安全性能和极低的制造成本(约0.6-0.8元/Wh),仍占据低端市场主导地位。

在前面10年不断地电动车起火新闻之下,铅酸重新成为了两轮电动车的主流技术,而且由于成本低廉且翻新成本更便宜,铅酸电动车换电、铅酸以旧换新回收已经成为一种成熟的商业模式了。这也算是先进技术与市场地位不一定有关的一个实例吧,我个人是坚定的锂电爱好者,还是期待比亚迪的两轮车用磷酸铁锂电池尽快铺开。

在循环寿命方面,普通铅酸电池可实现300-500次充放电循环,性能衰减呈现典型的三段式特征:初期容量快速衰减(约10%容量损失),中期稳定衰减(年衰减率5%-8%),后期加速失效。其充电接受能力较弱,标准充电需8-10小时,快充模式下虽可缩短至3小时,但会加剧极板硫化现象。另外跟很多人印象相反的是,铅酸的低温性能其实比锂电更差,几乎是所有电池里最差的……

安全性方面,铅酸电池的热失控温度高达300℃以上,且电解液为稀硫酸水溶液,不具备燃烧特性。这种本质安全特性使其在共享电单车等对成本敏感的领域保持竞争力。

铅酸石墨烯技术:改良版铅酸电池

石墨烯技术的引入为铅酸电池注入新活力。通过在负极添加石墨烯复合材料,形成三维导电网络,有效提升活性物质利用率。典型产品如天能T9石墨烯电池,其能量密度提升至45-60Wh/kg,循环寿命突破600次,低温放电性能改善显著(-10℃容量保持率提升至75%)。

石墨烯黑金技术作为升级方案,采用氧化石墨烯包覆铅膏技术,使极板孔隙率优化至65%,充电接受能力提升30%。实验数据显示,该技术可使电池内阻降低40%,快充时间缩短至2小时,同时保持铅酸电池的安全特性。

钠离子电池:新兴势力,未来可期

作为锂离子电池的有效补充,钠离子电池采用普鲁士白/铜铁锰基氧化物正极与硬碳负极体系,能量密度达120-150Wh/kg。宁德时代发布的AB电池系统,通过钠锂混搭方案,使系统能量密度突破160Wh/kg,循环寿命可达3000次。

成本优势是钠电的核心竞争力,其材料成本较磷酸铁锂低30%-40%。低温性能优异(-20℃容量保持率超85%),快充能力突出(15分钟充电80%),这些特性使其在北方市场具有独特优势。

锂离子电池体系

锰酸锂(LMO):性价比之选

采用尖晶石结构锰酸锂正极,能量密度约100-120Wh/kg,成本优势显著(约0.8-1.0元/Wh)。星恒电源的锰酸锂产品通过体相掺杂技术,将循环寿命提升至1500次,45℃高温循环保持率达80%。其本质安全性优于三元体系,但能量密度限制其应用场景。

磷酸铁锂(LFP):安全标杆

橄榄石结构磷酸铁锂正极赋予电池卓越的热稳定性(热失控温度超500℃),系统能量密度140-180Wh/kg。比亚迪刀片电池通过创新封装工艺,体积能量密度提升50%,循环寿命突破4000次,日历寿命达8年以上。

钛酸锂(LTO):快充王者

采用钛酸锂负极的电池体系,具备6分钟极速充电能力,循环寿命超20000次。微宏动力推出的LTO电池,-30℃低温放电容量保持率达70%,但能量密度仅60-80Wh/kg,成本较高(约1.5-2.0元/Wh),主要应用于特种车辆领域。

三元锂(NCM/NCA):性能旗舰

镍钴锰/镍钴铝三元体系通过提高镍含量实现能量密度突破,NCM811电池能量密度达260Wh/kg以上。但热稳定性随镍含量增加而降低,需配备先进BMS系统。特斯拉4680电池采用无极耳设计,快充性能提升30%,循环寿命突破1000次。

其实论充电速度,最快的应该是钴酸锂,在快充充电宝上经常能够看到,但是其安全性略差且成本高昂,因此不太适合两轮电动车,所以市场上少见。

二、两轮电动车主流电池类型对比

技术路线能量密度(Wh/kg)循环寿命(次)成本(元/Wh)安全性快充能力低温性能
铅酸电池30-50300-5000.6-0.8★★★★★★★
铅酸石墨烯45-60600-8000.8-1.0★★★★☆★★★★★
钠离子电池120-1503000+0.5-0.7★★★★☆★★★★★★★★
锰酸锂100-12015000.8-1.0★★★★☆★★★★★★
磷酸铁锂140-1804000+0.7-0.9★★★★★★★★★★★☆
钛酸锂60-8020000+1.5-2.0★★★★☆★★★★★★★★★☆
三元锂200-2601000-15001.0-1.2★★☆★★★★★★

(注:安全性评分★越多表示安全性越高,其他指标同理)

三、主要品牌

天能股份:铅酸技术集大成者

作为全球最大铅酸电池制造商,天能构建起覆盖普通铅酸、石墨烯、黑金全系列的产品矩阵。其T9石墨烯电池采用四段式固化工艺,使极板强度提升40%,循环寿命达800次。在锂电领域,通过与法国帅福得合资,布局21700圆柱电芯产能,系统能量密度突破160Wh/kg。

星恒电源:锰系锂电专家

专注锰酸锂技术路线,开发出超锂S7产品体系,通过体相掺杂与表面包覆技术,将锰酸锂的高温循环寿命提升至1500次。在轻型车领域市占率超60%,产品配套小牛、雅迪等主流品牌。

宁德时代:钠电产业化先锋

发布AB电池系统解决方案,将钠离子电池与锂离子电池按比例混搭,既提升系统能量密度,又降低整体成本。其第一代钠离子电池已实现量产,循环寿命超3000次,-20℃容量保持率超85%。

比亚迪:刀片电池革新者

通过CTP封装技术,将磷酸铁锂单体电芯直接集成为电池包,体积利用率提升50%。刀片电池通过针刺试验,展现极致安全性能,循环寿命达4000次以上,已实现年产能60GWh。

超威集团:石墨烯技术引领者

创立于1998年的超威集团,是全球专业绿色能源解决方案提供商。其产品体系涵盖铅酸电池、锂电池及石墨烯电池。甄黑金超跑电池采用石墨烯材料,能量密度提升,支持快充,循环寿命领先。超威在石墨烯电池领域拥有44项国家专利,技术积累深厚。

四、电池规格体系与选型指南

电压平台与容量配置

两轮电动车电池电压常见48V、60V、72V三个平台,容量从12Ah到50Ah不等。高电压平台可提升功率输出,大容量电池则直接延长续航里程。对于新国标电动车而言,48V 24Ah锂电池基本就是最优解了,25km/h速度时对应的续航大约是65~80km(与载重量、行驶速度有关)。我个人对于新国标倒是没有太大的恶意,但对于禁摩一刀切比较有看法。个人建议是维持禁摩,但适当放开轻便摩托车的通行,降低轻便摩托车考证的难度,简单的理论考试和场地考试,就可以发放轻便摩托车的驾照了,但同时仍应该维持强制缴纳交强险。

原因是新国标电动自行车对于多数居民其实都是够用的,25km/h并不慢了,特别是一台55kg以下重量的两轮电动车。大多数人工作、生活,遵守交通规定的前提下,制约平均速度的不是电动车的限速,而是红绿灯、过桥、过路口的数量。更高的时速反而容易造成交通事故,一旦造成事故,一台高速电动车当然违反了“电动自行车”的定义,不用上牌、没有保险、没有车检的“自行车”,也自然很难纳入监管,事故形成的经济、法律问题也更难解决。因此,如果你需要更高速度、更长续航的电动车,那么号召适当开放轻便摩托车通行,考摩托车驾照才是合理之道。

典型规格与续航对照

电压(V)容量(Ah)电池类型典型续航(km)适用场景
4812铅酸电池30-40短途代步
4820铅酸石墨烯50-60城市通勤
6020锰酸锂电池60-70城郊出行
6032磷酸铁锂电池80-90长距离通勤
7220钠离子电池70-80跨城骑行
7250三元锂电池120-130高速电摩

尺寸标准化与安装适配

根据GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》标准,电池组的外形尺寸和充放电接口应符合QB/T 4428的要求。虽然该标准未直接列出15种具体尺寸,但规定了电池组尺寸的量具分度值不应大于1mm,确保尺寸测量的精确性。以下是一些常见的电池尺寸范围(长×宽×高,单位:mm):

  • 小型电池组(如48V12Ah):约150×80×100
  • 中型电池组(如48V20Ah):约180×90×120
  • 大型电池组(如72V50Ah):约260×150×200

这些尺寸范围仅供参考,实际尺寸可能因制造商和具体型号而异。在安装适配方面,电池组应与电池组盒合理匹配,防止改变电池容量或电压,并确保蓄电池与电池组盒侧壁的最大间隙小于或等于30mm,且不晃动。

随着比亚迪的下场,未来5年两轮电动车电池市场势必会迎来血雨腥风,在比亚迪的规模效应和成本优势之下,两轮电动车锂电有望朝磷酸铁锂占大头的方向演进。铅酸电池的市场空间则会被压缩,但在中低端产品上仍有稳定的市占率,毕竟铅酸电池的低价优势与翻新成本,仍然不是磷酸铁锂可以比拟的。钠离子电池虽然雷声大,但几年以来雨点太小,且存在同样的能量密度低、低温衰减明显的弱点,似乎它更像是铅酸电池的替代者而非锂离子电池的挑战者。



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一叶
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