動(dòng)力電池用磷酸鐵鋰電池好還是三元鋰電池好

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-04-28 17:26  瀏覽量：次

　　動(dòng)力電池用磷酸鐵鋰電池好還是三元鋰電池好？市面上新能源汽車采用的電池種類各不相同，目前在新能源汽車上有兩個(gè)主流的電池技術(shù)路線，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。對(duì)于一輛新能源汽車來(lái)說(shuō)，電池就是生命，電池的性能在很大程度上決定了這輛車的綜合表現(xiàn)。

　　動(dòng)力電池用磷酸鐵鋰電池好還是三元鋰電池好？

　　作為電動(dòng)汽車動(dòng)力之源的電池，自然是最為重要的零部件之一。電動(dòng)汽車的續(xù)航、充放電等一切使用也都與電池的性能有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。目前國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池主要分為兩個(gè)派系，根據(jù)正極材料的不同分為磷酸鐵鋰派和三元材料派。雖然兩者均屬于二次電池，都可以反復(fù)進(jìn)行充放電使用，但由于材料的差異，在最終反映到使用層面的性能還是有比較大的差別。

　　所謂磷酸鐵鋰電池，就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點(diǎn)是不含貴重金屬元素（比如鈷等）。由于不含有貴重金屬材料，磷酸鐵鋰電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。在實(shí)際使用中，磷酸鐵鋰電池具有耐高溫，安全穩(wěn)定性強(qiáng)，價(jià)格便宜，循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。

　　三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同，三元鋰電池電壓平臺(tái)很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢(shì)。

　　從性能上比較三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)好，就要通過(guò)設(shè)置條件，得出兩種電池的實(shí)際參數(shù)來(lái)說(shuō)明了。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室、新能源汽車廠家、動(dòng)力電池生產(chǎn)廠家的實(shí)驗(yàn)，雖然每家的測(cè)試不免存在具體參數(shù)上的細(xì)微差別，但對(duì)于兩種電池性能優(yōu)劣性的判斷趨于一致。

　　磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的對(duì)比

　　1、實(shí)際循環(huán)壽命

　　對(duì)于家庭用車來(lái)說(shuō)，三元材料和磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的額定循環(huán)壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際用戶的使用習(xí)慣，因此在使用壽命上可以完全放心。磷酸鐵鋰電池質(zhì)量比較好的情況下，1年衰減量可以控制在5%以內(nèi)，第二年可以在15%以內(nèi)。三元類型的，1年降幅在7-10%，2年在20-25%。三元鋰電池的理論壽命是2000次，但基本上到1000次循環(huán)時(shí)，容量衰減到60%；就算業(yè)界最優(yōu)秀品牌特斯拉，經(jīng)過(guò)3000次也只能保持70%的電量，而磷酸鐵鋰電池經(jīng)過(guò)相同循環(huán)周期，還有80%的容量。

　　2、低溫性能

　　磷酸鐵鋰電池的低溫性能是硬傷，江浙地區(qū)，在冬天0-5度的氣溫下，鐵鋰的表現(xiàn)大約是夏天的75%左右，大功率車大電流條件下，甚至?xí)?。三元鋰電池在同樣氣溫下，大約是夏天的90%左右，有下降，但還不太明顯。更靠北方的地區(qū)，下降的會(huì)更多一點(diǎn)。不同地域的客戶，在選擇鋰電材料的時(shí)候，這點(diǎn)是必須要考慮到的。

　　3、放電線性

　　放電線性簡(jiǎn)單的說(shuō)，是剩余電量和電壓之間的關(guān)系。鐵鋰電池由于材料特性，放電有高壓區(qū)，平臺(tái)區(qū)和低壓區(qū)。其中高壓和低壓區(qū)，電壓的下降都非常快，在平臺(tái)區(qū)，下降非常滿。實(shí)際上，由于鐵鋰電池的高壓和低壓區(qū)充放電曲線非常陡峭，微弱的電量都會(huì)引起電壓的顯著變化。

　　比如同樣容量的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池電芯，在充滿的條件下，串聯(lián)起來(lái)做過(guò)充測(cè)試，鐵鋰電池的電壓會(huì)升的非?？?，會(huì)早于錳系報(bào)廢；過(guò)放測(cè)試也一樣，電芯會(huì)以很快的速度變成負(fù)壓導(dǎo)致報(bào)廢。

　　4、體積上的差別

　　從目前的技術(shù)來(lái)看，三元鋰電池的能量密度普遍在200Wh/kg，未來(lái)可能達(dá)到300Wh/kg；而磷酸鐵鋰電池目前基本上徘徊在100~110Wh/kg，個(gè)別的可以達(dá)到130~150Wh/kg，但要突破200Wh/kg難度很大。因此，三元材料動(dòng)力電池可以比磷酸鐵鋰提供多出一倍的空間來(lái)，這一點(diǎn)對(duì)于空間有限的轎車很重要。

　　所以，轎車選用三元鋰電池可以跑的更遠(yuǎn)，而磷酸鐵鋰新能源汽車目前基本上還是用于城市大巴，因?yàn)橐淮卫m(xù)航不遠(yuǎn)，需要在不長(zhǎng)的距離內(nèi)有充電樁可以充電。

　　5、安全性

　　客運(yùn)大巴采用磷酸鐵鋰電池更核心的則是基于安全上的考慮。特斯拉轎車起火事故不止一起了，原因在于：特斯拉的電池組由7000塊左右的18650三元鋰電池組成，這些單位的電池或者整個(gè)電池組如有內(nèi)部短路會(huì)產(chǎn)生明火，遇到極端的碰撞事故，短路引致起火。而磷酸鐵鋰的材料遇到短路則不會(huì)燃燒，耐高溫性能比三元鋰電池優(yōu)越的多。

　　6、充電效率

　　充電效率，三元鋰電池更高。鋰電池充電是采用限流限壓法，即在第一階段做恒流充電，此時(shí)電流大，效率高。恒流充電達(dá)到一定電壓后，進(jìn)入第二階段恒壓充電，此時(shí)，電流小，效率低。在20C充電時(shí)，三元鋰電池的恒流比是52.75%，磷酸鐵鋰電池的恒流比是10.08%，前者是后者的5倍。

　　上述六個(gè)方面的比較大致可以得出二者的相對(duì)優(yōu)勢(shì)，有助于回答動(dòng)力電池用三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)好的問(wèn)題。磷酸鐵鋰電池安全、壽命長(zhǎng)、耐高溫；三元鋰電池重量輕、充電效率高、耐低溫，二者因此差異產(chǎn)生的因時(shí)因地的各自適應(yīng)性是雙雄并存的原因所在。

　　總的來(lái)說(shuō)，三元鋰電池相比磷酸鐵鋰電池，更加適應(yīng)現(xiàn)在以及未來(lái)的家用電動(dòng)汽車。像江淮、比亞迪、北汽等不少汽車廠商也開(kāi)始將旗下原本使用磷酸鐵鋰電池的車型換裝三元鋰電池。