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磷酸铁锂电池与三元锂电池,谁是新能源汽车主流

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-04-03 10:34  浏览量:

  磷酸铁锂电池与三元锂电池,谁是新能源汽车主流?新能源汽车最核心的技术即为提供能量的电池,续航能力和充电速度则是电池技术发展到今天的瓶颈所在。经过多年发展,锂电池的目前的类型有锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂、钴酸锂、三元材料等。

  因能量性能和稀有金属成本的原因,锰酸锂、钛酸锂和钴酸锂电池逐渐变为小众选择,而磷酸铁锂电池和三元锂电池则得到更广泛的推广应用。但是这两者有什么区别呢?今天小鱼儿玄机2站小编就聊一聊锂电池这点儿事。

  早期主流电池—磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池LI.jpg

  所谓磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂电池。在新能源汽车发展的早期阶段,磷酸铁锂电池因其热稳定性优越、安全性好、开发成本低等优点,成为了各大厂商的首选。

  但是随着技术的不断发展,型能更优越的三元锂电池出现了,相比起来,磷酸铁锂电池的能量密度较低,在续航里程相同的情况下,搭载磷酸铁锂电池的车辆自重更高,直接导致能耗不理想。

  并且,国家对新能源补汽车的电池能量密度要求也逐年提高,磷酸铁锂电池受限于材料的问题,能量密度很难在继续提高,所以很多厂商慢慢的转向的三元锂电池的发展。

  目前主流电池—三元锂电池

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  三元锂电池,是指用镍钴锰酸锂钾三元正极材料的锂电池,相比之前介绍的磷酸铁锂电池,能量密度高、价格合适,综合表现更加的优秀,成为了目前大多数新能源汽车所采用的电池类型。

  看似完美的三元锂电池,它的缺点也被众人质疑。三元锂电池最大的缺点就是在200度左右的时候会发生分解,在高温的作用下,电解液会迅速燃烧,增加电池发生自燃或自爆的风险。随着技术的发展,很多厂商开发出了优秀的电池管理系统,安全问题已得到改善,出色的表现赢得了各大汽车厂商的认可。

  这两类电池各有所长

  高温条件下,三元锂电池的三元材料会在200℃时发生分解,产生剧烈的化学反应,释放出氧原子,并在高温作用下极易发生燃烧或爆炸的现象,因此基于安全的考虑,我国工信部在2016年1月,通过特殊发文规定将三元锂电池的使用暂时限制在纯电动客车之外。而磷酸锂电池的分解温度在800℃,更不容易着火,安全性相对较高。

  低温条件下(气温低于-10℃以下),磷酸锂电池衰减得非常快,经过不到100次充放电循环,电池容量将下降到初始容量的20%,基本与寒冷地区的使用绝缘了;而三元锂电池的低温性能优异,在-30℃条件下可保持正常电池容量,更适应北方低温地区的使用条件。

  从制造成本上来看,三元锂电池所必需的钴元素在我国储量较少,大部分靠海外进口,受到市场波动影响非常大,所以三元锂电池的成本必然居高不下,而磷酸铁锂电池所需原材料无需进口,供应充足,价格稳定,成本相对较低。

  在实验条件下,磷酸铁锂电池循环5000次后,剩余容量为84%,1C(1C表示电池一小时完全放电时电流强度)循环5000次后仍能保持80%以上的初始容量;三元锂电池循环3900次后,剩余容量只剩下66%,1C循环2500次后就下降到80%初始容量。相比起来磷酸锂电池的循环寿命要远远大于三元锂电池。此外,磷酸铁锂电池能量密度为120Wh/kg,已经基本达到理论极致,而三元电池的能量密度180Wh/kg,今后还有很大的提升空间。

  磷酸铁锂电池发展前景

  国内的新能源汽车企业在早期源于成本问题,大多采用磷酸铁锂电池作为能量来源,而现如今由于国家对于续航里程等补贴标准的提升,三元锂电池市场份额在逐渐提升。

  三元材料在电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势,循环性能方面则是磷酸铁锂材料优势明显,在安全方面磷酸铁锂电池也优于三元材料。在选用电池时可根据不同用途选择,如大巴车空间较大,对电池比能量和比功率要求相对较低,可选择磷酸铁锂材料电池,发挥其循环性能好的特性,轿车空间有限,电池用量小,则选用高比能量与高比功率三元材料电池更为合适。

  在与磷酸铁锂电池的竞争中,三元锂电池的安全问题有待提升,这始终是盘桓在汽车企业脑海中的阴影。但从长远来看,三元锂电池有着磷酸铁锂电池不可比拟的高能量密度、耐低温等特性,在新能源汽车发展的未来,三元锂电池解决掉安全和成本问题之后,将彻底取代目前磷酸铁锂的市场地位,将成为新能源市场上的大势所趋。

  迄今为止,三元和磷酸铁锂电池还未能够分出胜负,三元锂电池略占上风,但两者至少在现阶段都不是完美的解决方案,石墨烯或者燃料电池等其他替代能源技术都在一旁虎视眈眈。

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