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        三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個好,要如何選擇?

        2022-06-28 05:17:01

        鋰電池是目前電動車乃至時下絕大多數電子產品上最常用的電池種類,由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四個部分組成,其中負極材料對電池能量密度的影響不大,而正極材料顯著影響著電池性能和成本,目前電動車電池市場上主要有兩種,主要是三元鋰電池磷酸鐵鋰電池,今天我們就拿三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池來做一個詳細的對比,看看三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個好呢,要如何選擇呢?

        三元鋰電池

        一、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個好?

        1、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池安全性對比

        絕大多數鋰電池的安全隱患都是源自熱失控,磷酸鐵鋰的熱穩定性是目前車用鋰電池中最好的,電熱峰值大于350°C,當電池溫度處于500-600°C高溫時,其內部化學成分才開始分解。而三元鋰電池的熱穩定性較差,熱分解溫度在200-300°C,因此對電池管理系統的要求非常高,需要防過溫保護裝置和電池管理系統來保護電池的安全。所以在高溫條件,磷酸鐵鋰的安全性相對較高。

        2、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池低溫續航對比

        在零下20

        °C時,三元鋰電池能夠釋放70.14%的容量,而磷酸鐵鋰電池只能釋放54.94%的容量,三元鋰電池低溫使用下限值為零下30°C,相比磷酸鐵鋰電池低溫下限值零下20°C更有優勢,同時在相同低溫條件下,三元鋰電池冬季衰減不到15%,明顯高于磷酸鐵鋰電池衰減高達30%以上,更加適合北方市場。

        3、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池儲能密度/續航里程對比

        受制于化學特性,磷酸鐵鋰電池的電壓平臺低,磷酸鐵鋰電池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元鋰電池電壓高,能量密度基本為240

        Wh/kg。也就是說,在相同電池重量下,三元鋰的能量密度是磷酸鐵鋰材料能量密度的1.7倍。特別是三元鋰電池可以通過調整鎳、鈷、錳/鋁三者不同比例,進一步提高能量密度,例如特斯拉使用的21700

        NCA三元鋰電池電芯的能量密度高達260

        Wh/kg,是目前的量產電動車里最高的,它的鎳鈷鋁比例為8:1.5:0.5,屬于“高鎳電池”。更高的儲能密度,自然也就決定了在同等電池包體積下,裝配三元鋰電池的新能源汽車續航里程更遠。

        4、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池制造成本對比

        在電池成本上,磷酸鐵鋰電池也有巨大優勢,它沒有貴重金屬(鎳鈷金屬元素),所以在生產成本上較低。而三元鋰電池使用了鎳鈷錳多種材料,并且高鎳電池的生產需要比較嚴格的工藝環境,目前成本比較高。受到俄烏局勢和金融因素影響,期貨鎳在一個月內價格上漲5倍,帶動現貨供應商紛紛調價,可以預期三元鋰電池的制造成本在未來一段時間將不可避免的呈現上漲趨勢。

        5、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池循環壽命對比

        三元鋰電池化學性質活潑,磷酸鐵鋰電池成分較為穩定,磷酸鐵鋰電池的完全充放電循環次數大于3500次后電量才會衰減到原有的80%。也就是說如果每天充放電一次,磷酸鐵鋰電池也要將近10年才出現明顯衰減現象。而三元鋰電池的充放電循環壽命大概在1000次。

        磷酸鐵鋰電池

        二、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池要如何選擇?

        磷酸鐵鋰電池安全、壽命長、耐高溫;三元鋰電池重量輕、充電效率高、耐低溫,具體還是要根據不同的天氣溫度、空間需求、續航里程和安全性等因素進行取舍,二者都有自己主打的市場,并沒有哪種電池能夠全面替代另一種。同時,各新能源汽車廠家都在加緊針對兩種電池的特點進行研發和改進,例如“刀片電池”作為新一代磷酸鐵鋰電池,在能量密度和電池成本上都實現了顯著突破。

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