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[汽车百科]锂电池经常爆炸,为啥不用(便宜,很重,安全)的铅酸电池?安全不是最重要的吗?

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锂电池经常爆炸,为啥不用(便宜,很重,安全)的铅酸电池?安全不是最重要的吗?
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锂电池
锂电池经常爆炸,为啥不用(便宜,很重,安全)的铅酸电池?安全不是最重要的吗?
圆桌收录
出行安全知多少
半年多没正经写科普回答,科学技术板块真是越发堕落了,多简单的问题愣是没人说得清,惋惜。
利益相关:目前参与锂电项目,具体方向涉密,就不用过多猜测了。
一条一条来吧。
1、对电池来说,是否安全最重要?
是的,没有安全性,各种功能都是水中望月。实际上,锂电池能够开始实用化,也是因为安全性达到了公众可以接受的程度。
对于现在的电池产品,“锂电池”并不是很正确的称呼,这在2019年诺贝尔化学奖颁奖的时候,我就多次解释过。我们现在常用的“锂电池”实际上是“锂离子电池”,而真正的锂电池,目前只在一些特殊场合会使用。两者的区别,从原理来说还是相差比较大,锂离子电池本质上是锂离子从高浓度流向低浓度环境,从而形成电流,这种类型的电池属于浓差电池,而锂电池则是以金属锂作为负极,发生氧化还原反应之后形成电流,与一般的锌锰干电池原理相同。
锂电池的能量密度远超锂离子电池,只是循环次数偏低。但是,生活中几乎只见锂离子电池而不见锂电池,最核心的原因就是,锂电池很不安全,因为金属锂遇水、遇氧都可能会发生反应,然后发热,最后引起爆炸。可能公众觉得,锂离子电池也不安全啊,隔三差五地炸,但如果我们用的是真正意义的锂电池,现在这点事故根本不够看的。
也正是因为安全性差,现在即便是为特殊用途开发锂电池,成本也大得惊人。前两周刚刚在一家工厂里调研,为了设计一款特种锂电,工厂需要除湿器全开,每天的电费近三万块。即便如此,良品率还是很低,每天也就生产几千只小电芯而已,每瓦时的生产成本高达20元左右。作为对比,常规锂离子电池的生产成本不超过1块钱。
所以,安全就是命,命都没了,钱也就赚不着了,为了安全,付出的代价也是惊人的。锂离子电池能够广泛使用,是因为它的安全性问题虽然存在,但威胁不到它的巨大价值。
2、铅酸电池安不安全?
如果按锂离子电池的标准来说,安全。比如,很多锂离子电池不能过穿刺,一针扎下去,电池就爆了,但铅酸就没这个问题。
这是因为,锂离子电池里面通常装的是可燃的电解液,准确的说,是导电盐和可燃性的溶剂,这些溶剂包括碳酸酯类、醚类、酯类等等。一旦电池被扎透,正负极直接相连,也就是出现了短路,那么电池快速放电,溶剂就会被点燃,最后可能引起爆炸。这其中的细节原理不是一两句话说得清的,如果想了解细节,建议从电池的基础结构学起,我这里再贴个图,是近期锂电池安全会议上清华大学王莉老师的课件。


铅酸电池当然没这个问题,它的电解液是硫酸,具体原理中学都学过。所以,要说它针刺安全,说得通,但要是真的用针扎铅酸电池,我们会觉得它安全吗?
显然也不会,硫酸漏液能是什么安全的事吗?更何况,在正常使用过程中,铅酸电池是会释放含硫气体的,总有一部分硫酸会被还原成二氧化硫,这也是有毒的。在陆地上没什么关系,可是想想看,在水下舰艇中,这些有毒气体释放不出去,结果会怎样?
所以,铅酸电池是否安全,完全是用锂离子电池的语境在说,但它的安全性并没有想象中高。
举个不太恰当的例子,对于“姚明会打球”这个命题,我们认为成立,是因为我们默认这是在篮球领域里这么说,可要是姚明哪天找那个不会打球的刘胖子玩,刘胖子带他参观国乒训练场,一个十七八岁的小将,穿着印有“中国”的运动T恤对着姚大个子下战书:“听说姚主席很会打球?”你猜姚明会怎么说?
所以,安全性并不只是一个维度,锂离子电池被戳破了会爆炸,铅酸电池被戳破了有腐蚀性,这都是不安全因素,只是爆炸给人视觉上的冲击力更大一些罢了。
3、锂离子电池能不能做到安全?
可以。
现在的锂离子电池通常会加入阻燃剂,防止电解液因为短路等原因而燃烧,在一定程度上解决了安全性问题。
当然,还有更直接的,用固态电解质,彻底实现不可燃烧不会爆炸。
上个图吧,我们最近的一次电池在第三方检测机构进行的穿刺测试。


可以看到,满电电池在针刺以后,一点反应都没有。
出于敏感行业保密的要求,我不能展示更多的资料,但实际上这电池也通过了跌落、挤压等测试,但它还不是最安全的,还有一款扔在烤炉里都没事,这就可以想见它们可以用在哪些用途了。
现在的问题是,为啥我们印象中的锂离子电池非常不安全,容易爆炸?
此前几年手机和汽车的起火爆炸事件,的确让人记忆深刻,甚至业内人士都知道一些储能电站的事故,但是真正推波助澜的,还得说是电动自行车。
就在这两天,杭州的一起电动自行车悲剧,因为吴亦凡和河南水灾的热度,可能没有被注意,贴一个链接:
一声巨响!杭州一电动车行驶中突然起火,父女瞬间被火团包围!10秒钟后,一群人冲了过来..._腾讯新闻
这起事故非常惨烈,比成都电梯里发生的那一起还要惨。
如果论事故率,电动自行车要远高于手机和新能源汽车,而且手机和汽车大多是充电时起火,人未必在现场,但是电动自行车却经常是在使用过程中突然起火。
这其中的原因,很大程度是因为成本压缩导致。以杭州这起事故为例,电动自行车的电池更换过,价格仅为500元。一般电动自行车用的电池是48伏20安时,能量是960瓦时,也就是将近1度电。正规企业锂离子电池的生产成本,大约每瓦时能压缩到0.5元,所以这样一个电池,正规厂家生产的话,光电芯的成本最低就得500块了,再算上电池管理系统、外壳、导线以及销售费用和利润等,能控制在1000元就非常低了,实际得卖到1500元左右才正常。那么,500元的电池会是怎么个来历?
这里本来还想说点细节,不过想想这可能会教唆不法之徒找到生财之道,还是算了。灰色产业链么,脑补就好了。
4、既然锂离子电池是因为极端控制成本导致容易爆炸,为什么不用更便宜的铅酸电池替代?
好了,说到问题的核心了。
很多人都不理解:既然锂离子电池太贵,有些人偷工减料导致容易起火,那干脆还用铅酸电池不好吗?
也不是不可以,但消费者不买单。
电动自行车的新国标的确也是一个因素,但是需要注意的是,新国标和老国标对比,电动自行车的重量要求从不高于40公斤提高到了不高于55公斤,可以说是大幅度放宽了要求。以上面说到的960瓦时电池为例,用铅酸电池制造,重量差不多要20公斤,的确很重,而锂离子电池的重量大约是8公斤。如果锂离子电池原来能够做到整车40公斤的话,铅酸电池也不难做到55公斤,这不是技术问题。
问题在于,有人愿意自己的车上成天带着一只重达20公斤的电池来回跑吗?骑起来很笨重不说,如果需要拆下来充电,那可真就是体力活儿了。
所以,至少在电动自行车领域,铅酸电池是被市场淘汰下来的,便宜的优势抵不过轻量化的实际需求。
至于在汽车领域,铅酸电池早在一百多年前就被证明不适合用来做电动汽车了。爱迪生造电动汽车的时候,用的还是铁镍电池,当时的续航超过200公里,比得上现在一些不思进取的电动汽车厂商了,就这还被汽油车摁在地上摩擦了一百多年,铅酸电池何德何能?


实际上,就连现在最不怕重量问题的一些场景都在考虑更换锂离子电池。比如水下舰艇,本身就要增加配重,铅酸电池用着还挺合适。但是现在,舰艇的功能越来越多,铅酸电池也成了累赘,锂离子电池也开始被重视起来了。
最后还是总结一句吧。锂离子电池的安全性没有想象中那么低,铅酸电池也没有想象中那么高。锂离子电池的不安全,一方面是技术问题,这是可以改良的,另一方面是成本控制问题,这取决于人性。锂离子电池对铅酸电池的换代,主要是市场行为。
电池用什么样的化学结构,最关键的,是取决于什么样的使用场景。
比如双轮小电瓶的电池,和混动车的电池必然不能一样的,混动车的电池和纯电车的电池不一样,那纯电车的电池,又怎么可能跟蓄电池是一样的呢?


比如手机和笔记本电脑,最合适的电池是锂电池。因为锂电池具有高能量密度、低自放电率、无记忆效应等特点,其中高能量密度对应的是小尺寸,这对手机来说很重要。
很多新能源车也用三元锂电池,目前我见过最好的是宁德时代的100度麒麟电池,在极氪、星途都能见到。此时,高能量密度对应的是长续航。


磷酸铁锂电池的特点是成本低,能量密度中等偏上,以比亚迪为首的低成本电车很喜欢用磷酸铁锂电池。
最后是铅酸电池。
为什么铅酸电池不能用在新能源车上,有个很好的参考例子是镍氢电池。
我家两台混动车,都没有用铅酸电池,用的是镍氢电池。虽然相比锂电池,镍氢电池的能量密度没那么高,但放电倍率大,支持高频次的放电充电,还耐用,简直就是混动车的天选之子。


铅酸电池的特性,刚好和镍氢电池反过来——稳定性极高,成本低廉,放电倍率低,能量密度更低
也就是题主说的:便宜,很重,安全。
能量密度低了,那自然会很安全,你看五菱宏光MINI EV很少自己烧起来的,就是因为能量密度低+充电功率低。
但铅酸电池在新能源车和混动车也有应用,大多是12V或者48V的低压电,俗称“小电瓶”,控制门锁开关,大屏,以及高压电启动等等。


如果是燃油车,那就更多了。几乎所有油车的启动都离不开铅酸电池,所有电器都围绕铅酸电池的电压设计,铅酸电池废了,油车就是个大型砖头。
从油车的角度来看,铅酸电池的缺点可以忽略不记,但优点对油车来说十分重要:
比如安全性,铅酸电池的稳定性很高,它的正负极材料和电解液都是相对安全的,不易发生泄漏、燃烧或爆炸等危险情况。穿刺了也只会漏液,这保证了碰撞的时候不会起火添麻烦。
又比如寿命,铅酸电池的更换周期非常稳定,不会一下子罢工,只要能打着火,就能撑一段时间。
最后则是成本低,与其他类型的电池相比,铅酸蓄电池的原材料获取容易,生产工艺成熟,无论是100万的兰德酷路泽还是10万的卡罗拉,都可以依赖稳定成熟的蓄电池,也保证了车主更换的时候也没有任何负担。


唯一需要纠结的是蓄电池的品质问题。
迄今为止,铅酸电池的技术已经发展了一百年,而且还有些百年的蓄电池品牌,它们的发展历程,实际上就是蓄电池升级换代史的缩影。
比如1927年在德国拉施塔特成立的霸到蓄电池,他们最早的铅酸蓄电池是需要加水的,要维护,而且因为充放电过程中,电池会析出气体和酸雾。这一特点不仅使得电池在使用和运输过程中容易对周围环境造成污染,同时也对车主有危险性。


但即使如此,成本低廉+高稳定性使得霸到的铅酸电池早期被用于电报机、电话,信号系统、小型铁路发动机的电池,这个时间点是1940年,这个时候的德国emmm……


战后,随着经济复苏,汽车保有量越来越大,铅酸蓄电池也在不断地进行技术升级和改进。比如开口式铅酸蓄电池到吸附式密封免维护蓄电池。霸到蓄电池也与时俱进,在70年代末推出了新型干式荷电铅酸蓄电池。
这种蓄电池可以在完全干燥的状态下,也能在两年内保存所得到的电量。这种蓄电池在出厂时并未添加电解液,而是在需要使用时才开始加入电解液,从而开始其使用寿命。因此,它得名“干荷”,即干燥的、已充电的意思。
干荷蓄电池的使用非常方便,只需在加入电解液后等待20~30分钟,便可直接投入使用。这种特性使得干荷蓄电池在覆雪的冬天、干燥的沙漠都能立刻投入使用。
此外,电极材料和结构改进,电解液配方改进,生产工艺和设备的改进,维护和管理技术的提升,新型添加剂和技术的引入等等,都证明了铅酸蓄电池也并非一成不变的。


现如今,霸道蓄电池隶属于柯锐世旗下品牌,与瓦尔塔电池属于同胞兄弟品牌。
既然是兄弟品牌瓦尔塔与霸到有相当多的共享专利技术。


比如增强型PowerFrame专利板栅专利技术,采用了多元合金贵金属配方,目的是更高的耐腐蚀性。金属板栅经德国精密冲压轧制而成,性能更稳定,结构更抗震。


这种冲压板栅的技术最大的优势就是有效降低蓄电池内阻而设计的,这样一来导电能力更优秀,同时提高了电瓶低温启动性能和使用寿命。唯一的劣势制造成本相比传统拉网式板栅制造成本较高,废品率更高。


蓄电池的顶盖也是有也是同款专利设计,这种独特的顶盖可以让电解液蒸发散逸损失小。
此外,吸附式玻璃纤维隔板可以有更高的深循环寿命,相比普通蓄电池可以提高三倍。高活性铅膏的化学活性更强,放电能力更强,充电速度更快。EF/COS焊接技术则可以面对更长久的颠簸路况……
所以,从霸到蓄电池的发展史来看,你能看出就算过了100年,铅酸蓄电池的核心亮点并没有太大变化,但这些亮点相对应的技术,是不断进化的,也因此,铅酸蓄电池并不适合新能源车使用,但所谓油车的“电器钥匙”,它的本职工作做得十分出色。
安全行业有这么句话,假如理解不透,那么安全永远都做不好,那就是:风险是绝对的,安全是相对的。所以,你们会发现有很多问题,假如风煽的到位,那点起的火可是非常大的。比如,农药已经证实是对人体健康有危害的,但是却被允许用于农业生产,并允许很多种类的农药在农产品中有一定剂量的残留,这样的剂量并非100%安全,但是其风险已经微乎其微了(被大众/科学认证所接受)。回到题目,安全是最重要的吗?是的,安全是所有生产活动的前提。但是100%安全是最重要的吗?不是,只要控制风险到能接受的范围内就可以。锂电池有其独有的优势,且其风险基本被主流所接受,所以,它在很多领域取代了铅酸电池。最后,锂电池经常爆炸,这个说法其实挺主观的……
安全与性能就是一对相反的性能,越稳定的东西,说明它里面离子迁移比较慢,性能较差。
而性能好的电池,里面的离子活性高,也就说明它不够稳定。
大部分情况都是这样的。
那为什么人们要选择“危险”的锂电池呢?
首先,一个真正危险的东西,商业化是过不了关的,人们是不会用的。比如最开始真正的锂电池,用金属锂做负极。上世纪70年代,锂一次电池首次得以商业化,到了80年代,科学家开始尝试开发锂二次电池。这个刚发布的时候并没发现什么问题,但是后来出现了爆炸起火的现象,主要就是在电池循环过程中不可避免的会产生锂枝晶,锂枝晶到达一定长度后容易刺穿隔膜导致电池内部短路,电池温度会迅速升高,进一步导致热失控,起火甚至爆炸。


锂枝晶电镜图,白色为锂枝晶
后来,这种电池就暂时被淘汰了。科研人员把研究重点转移到锂离子电池的研究中。索尼公司最初生产的锂离子电池采用焦炭作为负极材料,而后选用石墨至今。石墨在充电过程中能很好地储存锂离子,循环周期长,稳定性好,应用最为广泛。换句话说,目前的锂电池负极都不存在单质锂金属,而是以离子的形式存在于石墨中,因此,目前使用的商业锂电池严格来讲是锂离子电池,但为了称呼方便,大家依然将其简称为锂电池。
现在基本上已经解决了安全性问题,人们对能量的需求也越来越高,重点转移到了能量密度上,尤其是在便携式电子产品上。以我最早用的智能机诺基亚5800(2009年发布)为例,电池容量1320 mAh,而2020年发布的小米10电池容量达到4780 mAh,足足翻了3.5倍,但电池大小相当。


诺基亚5800w与小米10至尊纪念透明版
也就是说,人们现在愿意牺牲一部分的安全性,来换取更高的能量密度。电池容量的大幅度提升给新能源汽车带来了利好消息,近年来各路电动汽车厂商如雨后春笋般喷涌而出。以前,铅蓄电池只能开电动自行车,都没想过电动汽车。要是用铅蓄电池做电动汽车电源,那还不如抱着走。
凡事都是有利有弊,对有的人来说,觉得安全重要,有的人觉得其他重要,就看自己选择了。
比较他俩谁更安全嘛!
锂电池比铅酸电池更容易爆炸、爆燃,着火更快,更难易扑灭,过火面积更大。
这是基本事实。支持锂电池也不用粉饰美化锂电池的这个缺点!就像电能一样,电死人的风险无处不在,但一样会广泛应用,前提是用户都知道电的危险特性,从而避免被电死。
然而支持锂电的答主,一窝蜂的都在粉饰说锂电池多安全,搞错方向了好吧。锂电池的安全得是用户清楚其风险特点的前提下,才安全好吧。越是不正视锂电池目前的容易爆燃的缺点,就越做不到安全使用。
现在连锂电铅电一块做分母的电动车自燃率,政府都看不下去了。不然也不会出现一刀切不让电动车进电梯的政策了。
但目前电动自行车市场不管存量还是增量,锂电动车占比都比不过铅酸电动车。要是单独把锂电拿出来单独统计电动车锂电自燃率,那数据真就没法看了。
现在的问题是锂电池电芯一致性没高到可以忽略不计,然而因成本导致电池保护电路只能分组控制电芯,而没法精确控制每个电芯。即使大厂的电池包时间久了,也会因为电芯衰减程度不一,出现单个电芯过充,引发热失控导致爆燃。
即使知道这是设计问题,但事故率无论是用户国家还是商家都绷得住。
大不了不提罢了!所以你几乎看不到任何权威统计电动自行车锂电池爆燃率的报告,也看不到针对锂电动车电池包结构的安全测试。
锂电池有危险就不用了吗,天真!
锂电池和铅酸蓄电池的争论,从来就不是用不用的问题,而是怎么用的问题。锂电池从业者,还是双手支持锂电池的锂电党,都选择淡化锂电池的爆炸爆燃风险,让人觉得锂电池很安全。
其实,只要告知大家正视锂电池的危险,就完美解决锂电池爆燃伤人问题了。大家如果都知道劣质锂电池和用久的锂电池爆炸爆燃风险比较大,而且爆燃就是炸到一个屋子到处都是碎片火星,还会搁家里充电吗?
就像家庭用电一样,都知道那玩意操作不当就会死人,家里不一样用么?
明明锂电池除了安全之外,各项性能都碾压铅酸电池,但锂电党就是那么的不自信,偏偏不愿提锂电池的风险,只愿说锂电的优点。生怕别人知道锂电池会炸就不用了一样。
我也支持锂电池啊,我只是反对官方绝口不提锂电池,一刀切电动车上楼,不制止电动车锂电池上楼,根本解决不了问题。
锂电池又轻,容量又大,除了安全,其他指标锂电池几乎碾压铅酸电池,但锂电党就是那么不自信
其实我长久以来都好奇一个问题,国人崇拜某个人或物的时候,往往连其缺点都会美化粉饰,容不得偶像出现任何缺点。粉丝对待英雄是如此,粉丝对待苹果也是如此,粉丝对待明星更是如此,锂电粉看待锂电池也是如此。
理智看待的,反倒成了异类,这没救了。
不想大片论文的网上摘抄回复。下面文章太多。通俗解释。电池种类利弊皆有。最早期的镍氢镊隔电池。也退出了舞台不少。
锂电本身就是易燃易爆的特性。保护板一旦失效。后果很危险。但优点是轻便。体积小。被优待。
而铅酸是最稳定的电池。但也由于体积和重量限制了应用范围。
电动车还是建议铅酸为主。价格也有优势。




对汽车动力电池而言,安全并不是唯一考量因素,而是需要在安全与能效比之间做出权衡的。
作为汽车你至少得能跑起来,大家还希望车子尽可能跑得快、跑得远,这就要求电池不能太沉、同时电量还越大越好。
锂电池能量密度高、重量轻、充放电功率大,这几点能够同时满足车辆对于轻量化、续航和动力输出的要求,这也是锂电池在动力电池领域能够站稳脚跟的核心原因。
不过每每说到这里,就感觉历史是个圈,铅酸电池其实也曾经是汽车动力电池。
早在 1881 年,法国工程师古斯塔夫·特鲁夫(Gustave Trouvé)就发明了用铅酸电池为动力的三轮车。甚至在1900 年的美国汽车保有量中,电动汽车达到 38%,40%是蒸汽动力汽车,而燃油汽车占比仅为 22%。直到 1920 年后电动汽车的销量才开始被燃油车甩开,到 20 世纪 30 年代后期,基本上见不到新的电动汽车了。


可以说当时的世界,铅酸电池为动力的电动汽车才是主流,搭载内燃机的燃油车反而更像如今的电动汽车。
那么当年为什么内燃机汽车能够取代铅酸电池电动汽车呢?
其实核心还是相对于铅酸电池,内燃机动力系统的成本更低、整体轻量化优势极大,同时动力输出和续航都有优势。而这些维度本来就是衡量一台汽车的刚需,自然也让内燃机动力模式逐渐将电动系统淘汰掉。
而在一百年以后,同样的事情又循环回来了。这次电动汽车的动力更强、续航迎头赶上,价格也控制住了,只不过配套基建和市场认可还有所欠缺。
但一个圈兜回来,大家发现内燃机动力系统和电驱系统确实在更迭,但铅酸电池其实一直都没消失过,始终以蓄电池的角色在汽车上扮演着重要角色。
铅酸蓄电池--汽车上最长寿的零部件之一
大家其实能发现,虽然新能源车快速迭代,保有量也越来越大,但铅酸蓄电池依然是市场上车辆蓄电池的主流选择。这背后的原因在于,一方面是油车架构下需要电气化部件辅助系统运行;另一方面则是铅酸蓄电池能在安全性、可靠性和成本等多方面满足汽车低压系统的运行。
油车--内燃机再强,也得蓄电池辅助
虽然前面提到了内燃机动力系统在竞争中战胜了当时的电力驱动系统,但它的问题在于缺一个系统运行的指挥官或者说润滑剂,而这个角色还是需要蓄电池背后的低压电气架构来完成。
油车主要有两块场景是离不开电的,一个是车辆启停过程;另一个是车上其他电器如收音机、大灯、屏幕、空调等等。
没有铅酸蓄电池会是个什么场景,举个不恰当的例子,手摇拖拉机大家都见过吧?每次开个车还得一顿摇,通过人力使柴油发动机达到足够的转速以点燃燃料,累得要死,路口熄火还得下来操作一下子。高情商想,这倒是省下健身钱了。


当然,上个世纪也有通过爆炸物来启动发动机的实操案例,比如国外某品牌农用机械不需要手摇把启动,直接使用空包霰弹,每次启动只需要消耗一支霰弹,但爆炸物本身的危险性和发动机的机械耐久性却变得很差。


所以,油车根本离不开这块铅酸蓄电池


那么本就是电池驱动的新能源车能离得开吗?
新能源车--管你400V800V,都绕不开弱电系统
这两年大家天天都能听到纯电汽车动不动400V平台、800V平台,好像现在新能源汽车的电气化架构已经都是高压、高放电模式了。
但实际上,这个高压指的是动力系统,主要是动力电池充放电部分。但如车辆启停、车内电器这些,依然还是在使用12V/24V的弱电系统,而市面上绝大部分车辆在弱电系统上用的还是铅酸蓄电池。
这主要因为车辆启停以及车内电器用电这个部分,其实不需要高能量密度和高充放电能力,反而是安全、稳定以及合理的成本会更重要。
那么就来看看蓄电池在这几方面相对锂电池的优势。
安全性高:铅酸电池以其高稳定性而闻名,即使在恶劣的工作环境下,其内部化学反应也相对较为稳定,不容易发生热失控或爆炸等危险情况。考虑到汽车在使用过程中可能会遇到各种复杂和极端的情况,如高温、振动、冲击等,铅酸电池的安全性优势使其成为车载蓄电池的首选。
稳定可靠:由于启停功能直接决定了车辆的正常使用,所以铅酸蓄电池能够在高低温、各种工况下,稳定启动车辆、不掉链子的特性,更符合这个要求。
成本优势:在满足使用需求的同时,铅酸电池的制造成本明显更低,这无论是对车企还是消费者来说,都是极具经济性的。
正是铅酸电池在汽车弱电系统中,全面的能力与极佳的经济性,使得其在汽车蓄电池这一位置上一待就是上百年,时至今日依然是市场主流。
那么落脚到铅酸蓄电池这个品类,大家又该如何做选择呢?
瓦尔塔一脉相承--霸到蓄电池
铅酸蓄电池,作为一个完全成熟的品类,其核心选购维度现在主要集中在品牌口碑、独家技术和质保服务三个维度上。那么下面就围绕这三个维度来聊一下霸到的独到之处。
历史口碑
谈到蓄电池就绕不开瓦尔塔这个名字,其1887年于德国哈根创立,是全球汽车蓄电池顶级品牌。作为全球著名的汽车蓄电池供应商,瓦尔塔早已是全球各大汽车制造商的首选,这其中就包括与宝马、福特、奔驰等一流汽车制造商。上百年的研发与产品积累,让VARTA瓦尔塔始终处在铅酸蓄电池行业的最前沿,也是广大车主们的首选、优选。


而霸到/PETRO POWER自身也是一个历史悠久且充满传奇色彩的品牌。它于1927年在德国南部小镇拉施塔特创立,至今已有近百年历史,一直致力于研发和生产高品质的汽车蓄电池。


那么瓦尔塔和霸到有什么关系呢?说一句同父同母的亲兄弟甚至都不为过。
霸到现在是全球先进整车低压架构及电池制造企业柯锐世集团的子公司、或者说子品牌,而瓦尔塔也同为柯锐世集团旗下子品牌,单从这层从属关系上讲,说一句兄弟品牌都没有问题,但他们的关联还不止于此。


同属柯锐世集团的背景,让两家的关联本就比较密集,更重要的是,他们甚至是共用生产线生产。这样霸到和瓦尔塔的蓄电池产品,在本就技术同源的情况下,品质层面也完全可以做到一脉相承。
考虑到瓦尔塔全球汽车蓄电池品牌刚把子的地位,这为霸到的产品提供了极佳的品质背书。


但光有口碑还是不够的,还是得技术硬才行,这里还得看看霸到到底有什么独到之处。
领先技术造就强大产品力
在蓄电池领域深耕近百年的霸到/PETRO POWER,自然已经练就了一身独门绝技,再加上同集团瓦尔塔的存在,其技术实力可想而知。
先进的铅膏配方与板栅技术:铅膏就是蓄电池正极的的活性物质,其性能很大程度上影响了蓄电池整体的充放电效率。但铅膏配方属于是慢工出细活,铅粉、硫酸、添加剂的比例和品类,都需要厂商一点点去调。
而有着上百年历史的霸到/PETRO POWER已经摸索出了一套独特的铅膏配方,能够确保蓄电池具有卓越的性能和稳定性,提供更好的使用体验。
与此同时,霸到还使用了PowerFrame板栅技术,通过独特的结构设计,提高了其耐久性和耐腐蚀性。这一技术简单说就像是为蓄电池做了精确的导流,确保相互之间的干扰最低,而且其自身架构够强,可以长时间维持这一状态。
这就使得蓄电池的活性物质分布更加均匀从而提升蓄电池的启动性能和循环能力。


多元锡钙合金配方:在铅酸蓄电池中,合金配方对于正负极板的制造至关重要。这些合金通常是由铅、锡、钙以及其他辅助材料组成,铅和锡的合金可以提高负极板的耐久性和抵抗硫化物形成的能力,而添加钙或其他辅助材料则可以改善负极板的电化学性能,提高电池的循环寿命和充电效率,以满足蓄电池的工作需求。
霸到/PETRO POWER蓄电池也摸索出了一套独属于自己的多元锡钙合金配方。合金配方中的元素和比例经过精心选择,在耐腐蚀性、导电性、机械强度等方面都有着出色的表现,以达到优化蓄电池性能的目的。


高效能充电:针对这一环节,霸到/PETRO POWER蓄电池主要围绕蓄电池正极核心活性物质--PbO材料进行优化升级。
在充电时,PbO与电解液中的硫酸发生反应,被氧化为硫酸铅(PbSO4),同时释放出氧气。而在放电过程中,硫酸铅又会还原为PbO,并重新与硫酸结合,形成硫酸铅和水,从而释放出电能。因此,高效的PbO材料,对蓄电池充放电甚至使用寿命等因素至关重要。
相较于传统工艺,霸到/PETRO POWER蓄电池,结合Ballmil技术(即球磨技术),使得PbO材料呈现出更加均匀、细致的状态,从而能够表现出更高的活性,同时还能够提升材料利用率。
因此,霸到蓄电池在电化学效率方面表现优异,其充放电能力更为强劲,充电速度更快,电力供应更为稳定。这样的设计不仅确保了用户能够安全地为蓄电池充电,而且有效避免了过充和欠充的情况,从而保证了蓄电池的长期使用效果和性能稳定。


严格的品质控制:霸到/PETRO POWER蓄电池在生产流程中,始终坚守严格的品质控制体系。无论是原材料、生产还是成品检测环节,每个环节都一丝不苟、认真严谨。这种严谨的品质控制,正是霸到蓄电池能够保持卓越性能和质量的关键所在。
而瓦尔塔同源制造,让霸到/PETRO POWER蓄电池的品质,更无需多言。


有了这些技术打底,下面的就是从中选出适合自己的那一款。
AGM、EFB&免维护蓄电池总有适合你的
在霸到/PETRO POWER的蓄电池产品序列里,主要有AGM、EFB&免维护三款蓄电池,这里大家就可以按照自身需求,选择适合自己的那一款。
如果需要选择一款启停蓄电池,这里可以选择AGM、EFB两款。
EFB启停蓄电池--高性价比之选
如果你的需求是高性价比、可靠稳定,那么霸到EFB启停蓄电池会比较合适。
EFB启停蓄电池是专为启停车辆设计的高品质启停专用富液式蓄电池,其集成了聚酷纤维隔板、增强型PowerFrame专利板栅技术、多元合金贵金属配方、高活性铅膏、EF/COS焊接技术等霸到独家优势技术。其在安全性、深度循环耐受性、充放电性能、耐震性等方面均有突出表现,能够更好地应对寒冷、高温、崎岖颠簸等环境路况。


当然,如果你对蓄电池的要求不止于此,那还有性能更高的AGM启停蓄电池可以选择。
AGM启停蓄电池--高性能、好体验
如果你追求更好的性能和使用体验,AGM启停蓄电池会更加合适。
AGM启停蓄电池是专为启停车辆量身打造的高性能启停专用贫液式蓄电池,通用也集成了增强型PowerFrame专利板栅技术、多元合金贵金属配方、高活性铅膏、EF/COS焊接技术等霸到独家优势技术。
不同于EFB启停蓄电池使用的聚酷纤维隔板,而是独具匠心地采用了吸附式玻璃纤维隔板技术,能够通过化妆棉般的玻璃纤维将电解液与金属极板紧密结合,防止电解液分层。从而使得AGM启停蓄电池在在充放电能力、深度循环能力和安全性方面全面优于EFB启停蓄电池,并且其深度循环下能做到3倍于常规电池的寿命。


如果你的需求不是启停蓄电池,那么还有为非启停车辆量身定制的免维护蓄电池。
免维护蓄电池--非启停车辆的优选
虽然免维护蓄电池在三者中价格最低,但麻雀虽小,五脏俱全。
增强型PowerFrame专利板栅技术、多元合金贵金属配方、高活性铅膏、EF/COS焊接技术等霸到核心技术一个没少,使用体验上也不会打折。
如果是非启停车辆需求,那么这款霸到免维护蓄电池可以放心入,没问题的。
长质保、放心买
口碑、产品力和需求匹配度都满足之后,那剩下的就是服务了。
现在购买霸到的任何一款蓄电池产品,都能享受长达18个月的质保。这样的质保期,能够让消费者购买无忧,使用更安心。在18个月的质保期内,如遇到任何问题,霸到都能提供免费维修或更换服务。


选择霸到蓄电池,能够最大限度保障爱车的顺畅运行,让行驶更加安全、顺畅。如果有蓄电池更换需求,可以看一下霸到/PETRO POWER的产品,相信不会让你失望的。
有个经典的段子,也可能是广泛存在的事实:某车企发现旗下一车型有致命安全隐患,按理是需要召回。但经过计算后,发现车祸赔偿,比召回损失要小,就没有召回。
这不是车企的选择,而是消费者的选择。事实上,传统车企历来比消费者更加重视安全,这也成为了造车行业的一种公认的前提守则,直到特斯拉的出现。
特斯拉之后,大家才发现,安全一直是一个伪命题。什么五星撞击,什么溃缩吸能,都抵不过座椅下面一把火。但没人在乎。
然后就是,在紧急时刻,电脑是接手控制还是甩锅给司机?看看传统车企和“智能驾驶”们是怎么选择的?
安全,在新时代,已经成为了笑话。
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拓展一些。开头的段子,是说明传统车企还是要对比下安全和生命的经济效益的。但进入这个所谓新时代,安全已经没有这个意义了。
在Model S横空出世之前,电动汽车业界普遍潮流是抛弃三元锂电池,因为面临两个问题:第一是三元锂不稳定容易炸,所以没法做大。第二个是,不能做大就只能做小,做小就要多,多就要更复杂的BMS,这很难搞。
特斯拉搞了,7000节电池,最强大的BMS……但,三元锂该着火还是会着火。
可是480KM的续航,吊打什么磷酸铁锂、锰酸锂、碳酸锂、钴酸锂、钛酸锂……锂锂锂……消费者一看,哟呵,这酷啊,就它了……
百花齐放的锂电池市场,迅速转向三元锂。不是说其他锂就安全,核心是,消费者自己用钱投票,选了最不安全那个。
中国储能行业技术路径——电化学储能:锂电池
目前常见的正极材料主要有钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)和三元材料。钴酸锂是最先商业化的正极材料,电压高、振实密度高、结构稳定、安全性好,但成本高且克容量低。锰酸锂成本低、电压高,但循环性能较差且克容量同样较低。三元材料根据镍钴锰(另外还有NCA)的含量不同,容量和成本有所差异,整体能量密度高于磷酸铁锂和钴酸锂。磷酸铁锂成本低,循环性能好,安全性好,但电压平台较低,压实密度较低,从而导致整体的能量密度较低。目前动力领域以三元和铁锂为主,消费领域钴酸锂较多。
负极材料可分为碳材料和非碳材料两大类:碳材料包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳等;非碳材料包括钛酸锂、硅基材料、锡基材料等。其中天然石墨和人造石墨目前应用最广,天然石墨虽具备成本和比容量优势,但其循环寿命低,且一致性较差;而人造石墨的各项性能比较均衡,循环性能优异,与电解液的相容性也比较好。人造石墨主要用于大容量的车用动力电池和中高端消费型锂电池,天然石墨主要用于小型锂电池和一般用途的消费型锂电池。而非碳材料中的硅基材料还在不断研发突破中。
锂电池隔膜根据生产工艺可以分为干法隔膜和湿法隔膜,其中湿法隔膜中的湿法膜涂覆将是大趋势。湿法和干法各有优缺点,湿法工艺薄膜孔径小而且均匀,薄膜更薄,但是投资大,工艺复杂,环境污染大。干法工艺相对简单,附加值高,环境友好,但孔径和孔隙率难以控制,产品难以做薄。


中国储能行业技术路径——电化学储能:铅酸电池
铅酸电池(VRLA)是一种电极主要由铅及其氧化物制成、电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池荷电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;放电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸电池工作原理为铅酸蓄电池是以二氧化碳和海绵状金属铅分别为正、负极活性物质,硫酸溶液为电解质的一种蓄电池。铅酸电池的优点为产业链较成熟、使用安全、维护简单、成本低、寿命长、质量稳定等,缺点为充电速度慢、能量密度低、循环寿命短、易造成污染等方面的问题。
铅酸电池作为备用电源应用在电信、太阳能系统、电子开关系统、通讯设备、小型后备电源(UPS、ECR、电脑后备系统等)、紧急设备等,作为主电源应用在通讯设备、电力控制机车(采集车、自动运输车、电动车)、机械工具启动器(无绳电钻、电动起子、电动雪橇)、工业设备/仪器、摄像等方面。


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这就有必要讲解一下锂电池的优点了。
1、重量轻,体积小:锂电池与市面上同等容量的铅酸电池相比,锂电池体积是铅酸电池体积的2/3,重量约是铅酸电池重量的1/3。
2、寿命较长:锂电池平均寿命大概是4年左右,比铅酸电池寿命要高1.5倍左右,充放电超过500次,电池使用无记忆,抗震性强。
3、耐充放电性能好:使其在正常温度下,锂电池可以连续充电48小时不会出现电池膨胀漏液破裂等事故,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。
当然,除了这些优点,锂电池最大的问题就是安全隐患,但是随着技术的进步,这个机率只会越来越低。想象一下,手机拿在手中就是图个使用方便,总不能着抱着砖头一样的手机,用两三个小时就要充电,那既不方便,也是技术的退步。
我猜题主想说的是二轮车上的情况吧。
铅酸电池在二轮车商用时间比锂电至少长20年,无论是稳定性还是配套都好过锂电。但铅酸污染大,国家对铅资源现在都限制开发了。而且铅酸在性能上没有锂电发展空间大。锂电池能量密度高,循环寿命长,材料全部可回收,这些都是铅酸无法相比的。
另外,2019年二轮车新国标的出台,也是推动铅改锂电池的重要推力。如果真有题主说的这么危险,国家是不会大力普及锂电池的。实际上,只要不是小作坊生产的锂电池,安全性基本是可以保障的,这块星恒是绝对的龙头,天能,宁德和比亚迪也是前赴后继地投入资金发展这块。
之前铅酸刚切入二轮车,也发生很多爆炸事件,当时的绿源第一家推铅酸代替镍氢,因为有个北京用户发生爆炸火灾事件差点破产,后面不也发展起来了吗?


锂电池
锂电池是一类由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年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。
铅酸电池
铅酸电池(VRLA),是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V。在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池。还有24V、36V、48V等。
铅酸电池主要特性:安全密封,在正常操作中,电解液不会从电池的端子或外壳中泄露出。没有自由酸。特殊的吸液隔板将酸保持在内,电池内部没有自由酸液,因此电池可放置在任意位置。
泄气系统。电池内压超出正常水平后,VRLA电池会放出多余气体并自动重新密封,保证电池内没有多余气体。
维护简单,由于气体复合系统使产生的气体转化成水,在使用VRLA电池的过程中不需要加水。
使用寿命长。采用了有抗腐蚀结构的铅钙合金栏板VRLA电池可浮充使用10-15年。
质量稳定,可靠性高。采用先进的生产工艺和严格的质量控制系统,VRLA电池的质量稳定,性能可靠。电压、容量和密封在线上进行100%检验。
安全认证。所有VRLA电池均通过UL安全认证。
铅酸电池应用:备用电源,电信,太阳能系统,电子开关系统,


通讯设备:基站,PBX,CATV,WLL,ONU,STB,无绳电话等
后备电源:UPS,ECR,电脑后备系统,Sequence,ETC等
紧急设备:应急灯,火警盗警,防火闸
主电源,通讯设备:收发器
电力控制机车:采集车,自动运输车,电动轮椅,清洁机器人,电动车等
机械工具启动器:剪草机,hedge trimmers,无绳电钻,电动起子,电动雪橇,等等
工业设备/仪器
摄像:闪光灯,VTR/VCR,电影灯等运用也是非常广泛的
铅酸电池和锂电池有什么区别呢?
一般对比储能产品要从重量能量密度、体积能量密度、使用寿命、价格、适用性、国家政策等角度来进行
?① 使用寿命不同。铅酸电池的使用寿命一般在2年左右;锂电池耐用性较强,使用寿命一般在4-5年。


② 充放电循环次数不同。目前较为流行的材料体系是三元和铁锂,三元动力型锂电池循环次数通常在1000次以上,磷酸铁锂电池的循环次数在2000次以上,铅酸电池的循环次数通常只有300~350次左右,所以锂电池的使用寿命是铅酸电池的3-6倍左右。
③ 重量不同。目前的锂电池密度一般在200~260wh/g,铅酸一般在50~70wh/g,锂电池的容量密度就是铅酸的3~5倍,这就意味着相同容量的情况下,铅酸电池的重量是锂电池的3~5倍,所以在储能装置轻量化上,锂电池占居绝对优势。
体积不同:锂电池的体积容量密度通常是铅酸电池的1.5倍左右,所以相同容量的情况下,锂电池比铅酸电池体积要小30%左右。
④ 电池容量不同。铅酸电池容量为20安左右;锂电池容量为8-10安。与铅酸电池相比,锂电池的平均电压更高,其能量密度高,换言之,同等大小的电池,锂电池容量更大。
⑤ 价格、质保期不同。目前市场上主流电池是48伏,铅酸电池在450元左右,质保期为1年;锂电池价格在1000元左右,质保期为2年。锂电池在价格上较铅酸要贵,大约是2-3倍左右,但是结合使用寿命分析,投入相同的成本,仍然是锂电池使用周期要长一些。
⑥ 锂电池因为安全性较铅酸电池要稍差,所以在使用中需要做好各种安全预防工作,比如防止外力或事故对锂电池造成损坏,因为这可能会引起着火或爆炸;目前锂电池的温度适用性也很好,所以在其他适应性方面,锂电池也毫不逊色于铅酸电池。
铅酸电池与锂电池都有什么优缺点?
铅酸电池优点:与锂电池相比,铅酸电池的价格相对比较便宜,回收价格比锂电池更高,而且高倍率放电性能更好。
铅酸电池缺点:铅酸电池相对更重,而且内含硫酸和一些重金属物质,具有腐蚀性,容易造成环境污染;另外,铅酸电池能量密度更低,其使用寿命不及锂电池。
锂电池优点:与铅电池相比,锂电池体积更小,更轻巧,更方便携带,而且寿命相对更长。此外,锂电池的能量更大,可以提供较大的电流,而且高低温适应性更强,受温度影响因素较小,更加绿色环保。锂电池由于具有很好的散热和续航功能,而且它的外壳包装材料优良,密封严密,不仅抗摔还耐用。
锂电池缺点:锂电池的安全稳定性相对差点,如果操作不当,存在爆炸的风险。另外,锂电池不能大电流放电,且生产要求条件叫高,成本也更高。
锂电池作为我国倡导的新能源产品之一
使用安全注意事项我们要知道下面给大家详细说说:
1.检查电器及电池的接触件是否清洁,必要时用湿布擦干净,干燥后按正确极性方向装入;
2.无成人监护时,不要让儿童更换电池,小型电池如AAA应放在儿童不能拿到的地方;
3.不要将新,旧电池或不同型号电池混用,特别是不能将干电池与充电电池混用;
4.不要试图用加热,充电或其它方法使一次电池再生,以免发生危险;
5.不要将充电电池短路,否则会损坏电池,并会发热使电池燃烧。
6.不要加热电池或将电池丢入水中或火中,将电池放入水中会使电池失效,将电池放入火中会使电池破裂,或发生爆炸
7.不要拆卸电池,或试图用尖锐利器穿透电池,因电池内部电解液会伤害皮肤和衣物。
8.使用完电器后应断开电源开关,以免因发热等而起火;
9.应当从长期不使用的电器中取出电池,将电池电量放空后保存。并每3个月左右取出充放电一次;
10.电池应保存在阴凉,干燥处,避免阳光直射;
11. 不同充电器与锂充电器不能混用;
12.不能将电池焊接使用,焊接时产生的高温会损坏电池的内部结构,可能会使电池不能使用,甚至出现危险;
13.不能反向充电,反向充电等同于过放电,过放电会使电池内部发生不良反应并导致电池的严重损坏,生成大量气体,很可能会使充电电池发生化学泄漏。
14.不能将充电电池放在雨水下。雨水能导电,电池放在雨水下时,很可能会发生短路,使电池因瞬间大电流放电而发烫,会损坏电池或发生危险。
15.不能将电池贮存在高温或高湿的环境下,电池本身的反应会加剧,故无法向用电器提供足够的容量。另外,高温高湿下,电池的老化速度也会大大加快,也会腐蚀电子元器件 (高温电池除外)。
16.不要将电池正负极插反,否则会导致电池鼓胀或破裂;
17.电池保存时,最好不要与金属物体混放,包在外边的绝缘膜也不要随意撕掉。
产品的安全离不开操作的规范!
正确操作,安全第一。


错了,绝大部分时候安全是最不重要的
只有所有条件都参与抉择,且安全和结果有可见或者极大概率的必然行联系
例如如果不选择安全,很容易会死,那么安全是最重要的
例如前面有一辆大货车开过,这个时候你冲过去死多活少,你就会选择安全,因为不选择很可能死,或许不是必然,但是概率极大
但是如果前面仅仅是红灯,你冲过去,死的概率极地,这个时候安全是最不重要的。反正很难死,还不如赶时间呢。
锂电池也是如此,锂电池经常爆炸其实等价于锂电池极少爆炸,很难爆炸
你把所有的锂电池爆炸事件统计一下分摊下来每个人使用的锂电池爆炸概率其实很低。
这个时候也就是非常安全的了,既然非常安全为什么要考虑呢?锂电池轻,能量密度大,这就是优势
当然使用锂电池考虑很多因素,总之安全不是不考虑率,而是现阶段它还没有到不选择它的地步。
在很多行业,都是如此,安全是最不被考虑的
尤其一些生产型企业,注重安全的人一看,到处要整改,到处都会死人
然而人家直接告诉你,每年断手断脚很多,死人没有。他算算断手断脚赔偿的钱比大力整改少的多,那么为什么要整改要注意安全呢?
这和闯红灯,和王者抢道一个道理。
飞机,轮船,车辆每年都有若干事故,全球一年因交通事故殒命的应该在十万人以上。
但可能因此而终止高危交通工具,而改用马车,步行的方式吗?马车,步行也不是绝对安全的。
锂电池在安全使用的条件下,爆炸的概率是极小的,因此而造成的人员伤亡也是极少的。铅酸电池也有会起火爆炸的风险,而且铅酸电池含铅,是不环保的,因为铅酸电池的生产和使用造成的污染的后果肯定比锂电池爆炸的后果要严重的多。所以整个行业都是要减少铅酸电池的使用和制造,不久的将来,可能会禁铅酸电池。
更不用说比能量,适用性等这一些锂电池相比铅酸电池的优点了。
首先要纠正下题主的问题,锂电池只是存在爆炸的隐患,并非是会经常爆炸,要不然谁还敢用啊。就像开车存在交通事故的隐患,虽然驾照考试的时候,科目一教过我们开车安全第一和要遵守交通法规的,但开车的时候,由于司机不谨慎的问题还是会存在交通事故的啊。所以安全是很重要,但我们只能尽最大程度去避免它。


第二个问题,电动汽车为什么不用铅酸电池作为自身动力来源呢?第一点,最最致命的原因就是铅酸电池的使用寿命比锂电池的寿命几乎短了一半以上,铅酸电池正常使用寿命在两年左右,这也就是为什么有的时候你会觉得轿车的电瓶过了两年后电池容量就降低的原因,因为很多轿车的电瓶都是选择铅酸电池,因为在这个大小规模下,其重量上的差异和锂电池几乎可以忽略不计。但是如果是把铅酸电池用作电动汽车的动力电池的话,这个问题可就大了,抛开重量问题不说,铅酸电池的使用寿命都是大问题,2年的寿命,这个连车辆三包法规定整车包修期限不低于3年或者行驶里程60,000公里都不到就要换电池,抛开成本问题不说,就单说车主愿不愿意换都是个大问题了。
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