三元鋰電池和四元鋰電池各是什么技術(shù)?

來源：存能電氣  日期：2020-05-14 09:44  瀏覽量：次

三元鋰電池和四元鋰電池各是什么技術(shù)？動(dòng)力電池技術(shù)正在發(fā)生一場(chǎng)深遠(yuǎn)的變革，磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池之后，四元鋰電池也在本月駛?cè)氘a(chǎn)業(yè)視線內(nèi)。三元鋰電池是目前新能源汽車最常采用的動(dòng)力電池類型，四元鋰電池這項(xiàng)技術(shù)有引領(lǐng)三元鋰電池邁向下一個(gè)階段的潛力。

三元鋰電池是什么技術(shù)？

三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，而這些元素的比例決定了電池的儲(chǔ)電性能和充放電效率以及穩(wěn)定性，現(xiàn)在市面上的大部分三元電池都是采取了公認(rèn)比較穩(wěn)定的比率進(jìn)行搭配，所以在安全性上比較有保證，但是在性能表現(xiàn)上就顯得有些受限了。

三元鋰電池的特點(diǎn)是能量密度大，電壓更高，所以同樣重量的電池組電池容量更大，車子跑的距離也就更遠(yuǎn)，速度也能更快。但是其弱點(diǎn)在于穩(wěn)點(diǎn)性較差，如果內(nèi)部短路或是正極材料遇水，都會(huì)有明火產(chǎn)生。所以一般18650電池都會(huì)有一層鋼殼保護(hù)。

正因?yàn)槿嚥牧嫌羞@樣的安全隱患，所以鋰電池廠商也在努力往抑制產(chǎn)生事故的方向走。根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性，廠商在過充保護(hù)（OVP）、過放保護(hù)（UVP）、過溫保護(hù)（OTP）、過流保護(hù)（OCP）這幾個(gè)環(huán)節(jié)上都會(huì)下不少的功夫。

就目前來看，人們追求高續(xù)航的腳步短時(shí)間內(nèi)不會(huì)停歇，這也就意味著三元鋰電池在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，或許仍然是眾多新能源車型的首選。而且就近年來的趨勢(shì)可以看出，高鎳三元材料由于在比能量上有更大的優(yōu)勢(shì)，成為了更多廠商追逐的對(duì)象。

四元鋰電池是什么技術(shù)？

隨著蜂巢新能源四元鋰電池的研發(fā)和應(yīng)用，也使得四元鋰電池引來關(guān)注，那么四元鋰電池是什么技術(shù)？請(qǐng)看下文解析。

四元，比三元更多的金屬元素，因?yàn)殁掃@個(gè)金屬元素，他在市場(chǎng)上的售價(jià)和成本是非常高昂的。很多車企希望尋找到一種成本更低，性能更好的金屬元素來代替它，這個(gè)四元鋰電池就是拋開或者減少鈷元素所進(jìn)行的探索。比如在高含量鎳的三元基礎(chǔ)上增加鋁元素，并且改變石墨負(fù)極的常規(guī)做法，增加硅碳層，這就形成了一種更為穩(wěn)定的四元鋰電池。

但是目前這種電池技術(shù)并不是很成熟，仍然處于探索當(dāng)中。除了四元鋰電池，市面上還有無(wú)鈷電池。鈷元素儲(chǔ)量本來就少，而且全球超過60%的鈷是在非洲不穩(wěn)定的國(guó)家剛果里，降低鈷元素，采用電芯無(wú)鈷化，摻雜未成對(duì)的電子自旋的特定元素，減弱電子超交換現(xiàn)象。

對(duì)于四元鋰電池NCMA材料在循環(huán)性能和熱穩(wěn)定性都比NCM材料具有明顯的優(yōu)勢(shì)，作為新一代的鋰電池技術(shù)使得電池以高容量正極材料得到提高，電池安全性也大大提高。綜合來看，對(duì)于四元鋰電池的技術(shù)還并不是太成熟，想要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)還是需要很長(zhǎng)一段路要走。

四元鋰電池，理論上可在高能量密度、高穩(wěn)定性的前提下，兼顧低成本。但是，NCMA正極材料生產(chǎn)工序要比NCM或NCA的制備更為復(fù)雜，雖然出發(fā)點(diǎn)是為了降低成本，實(shí)際上，在短期內(nèi)，其生產(chǎn)成本肯定比NCM或NCA要高，正如目前低鈷的NCM811材料要比NCM622價(jià)格要高一樣。因此，四元鋰電池目前大規(guī)模量產(chǎn)的前景尚未明朗。

總結(jié)：從技術(shù)上來說的話，四元鋰電池如果能夠突破技術(shù)限制實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的話，恐怕會(huì)比三元鋰電池更加穩(wěn)定安全。但是現(xiàn)在四元電池的技術(shù)還并不是太成熟，想要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)還是需要很長(zhǎng)一段路要走，所以對(duì)于現(xiàn)在的大部分車企來說，三元鋰電池將會(huì)是短期內(nèi)的主要選擇。