鋰電池是目前電動車上最常用的電池種類之一,雖然其從1970年誕生至今時間并不算長,但憑借能量密度高、循環使用壽命長等特點迅速占據了電動汽車電池市場的絕大部分江山。
鋰電池是目前電動車上最常用的電池種類之一,雖然其從1970年誕生至今時間并不算長,但憑借能量密度高、循環使用壽命長等特點迅速占據了電動汽車電池市場的絕大部分江山。如今,在售電動汽車配備的鋰電池主要有磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池兩種。分別指的是以磷酸鐵鋰和三元材料為正極材料的鋰離子電池。三元材料指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三種金屬元素為核心元素的正極材料。
那么磷酸鐵鋰電池與三元電池又有哪些區別呢?
能量密度比較
磷酸鐵鋰電池單體,能量密度為120Wh/kg,成組后為80Wh/kg;三元鋰電池單體,能量密度為180Wh/kg, 成組后能量密度為110Wh/kg。從數據上來看,在能量密度方面,三元鋰電池優于磷酸鐵鋰電池。
而目前國家新能源汽車的補貼標準視電池系統的能量密度而定,其具體政策就是,新能源乘用車電池系統能量密度超過120Wh/kg,就可以享受1.1倍的補貼,介于90Wh/kg和120Wh/kg之間只能享受1倍補貼。非快充類純電動客車電池能量密度高于115Wh/kg的按1.2倍給予補貼。
安全性
三元鋰電池液態電解質易燃易爆,在長期使用過程中容易觸發“熱失控”,在充放電過程中鋰枝晶的生長容易刺破隔膜,引起電池短路,造成安全隱患。而磷酸鐵鋰電池在實際使用中具有耐高溫、安全穩定性強、循環性能更好的優勢。
成本方面
由于磷酸鐵鋰電池不含有貴重金屬材料,因此原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。而三元鋰電池是以鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負極材料的鋰電池,因此成本會比磷酸鐵鋰電池貴很多。
應用領域
根據電車匯數據智庫部數據顯示,新能源客車的電池主要為磷酸鐵鋰,使用錳酸鋰電池的客車也占比較高,而三元鋰電池因為其優勢成為乘用車商業化首選。
在市場應用上,以磷酸鐵鋰為電芯所組成的電池較為簡單,不需要太多保護輔助設備,而三元電池雖然電池電芯密度很高,但由于其安全性差不耐高溫,所以必須結合一套復雜的電池保護設備,而這些設備都加大了汽車的重量,使得三元電池在能量密度上的優勢削弱了,目前無法完全取代磷酸鐵鋰。綜合能量密度、循環壽命、低溫性能等方面,三元電池綜合性能優于磷酸鐵鋰電池,但是在穩定性以及成本上,磷酸鐵鋰仍具有牢固的地位。
總的來說,作為目前動力電池的主力軍,磷酸鐵鋰的電池能量密度已經基本達到理論的極致,但是由于成本,安全等方面的優勢,使得在工業化生產上仍被需求。而三元(參數|圖片)電池的能量密度還有很大的提升空間,不少廠家紛紛著手研發和應用三元材料,就連比亞迪這種磷酸鐵鋰“死忠粉”,也已經開始動搖了。