有关磷酸铁锂和三元材料的比较

在正极材料当中，最常用的材料有钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。目前来看，外资日韩公司等重要采用的是三元电池材料整体技术上确实领先我国公司，但是在我国市场应用上，磷酸铁锂离子电池相关于三元材料电池占据了上风。去年磷酸铁锂搭载量高达20Gwh，占比达到了73%，而三元材料电池的搭载量仅为6.3Gwh，占比只有22%。

但从技术领域看，关于电池路线的争议还在持续，未来唱主角的是磷酸铁锂还是三元材料电池?

从能量密度来看，三元电池确实比磷酸铁锂占据优势，以特斯拉，三星，LG为代表的外企便是采用三元材料;而磷酸铁锂离子电池最近几年技术进步很大，在比能量上已经能够接近三元材料电池，国内汽车巨头比亚迪便是采用磷酸铁锂材料。据权威数据显示，三元材料电池的比能量为160-200wh/kg，磷酸铁锂离子电池为120-150wk/kg。但有专家表示，比能量并非绝对的，也可以将磷酸铁锂离子电池的比能量做到160wh/kg，只不过其他数据要妥协。所以，动力锂电池的数据，是要根据市场需求来的。而从成本来看，无意是磷酸铁锂占据优势，三元材料电池的原材料要贵金属，价格较高，未来也很难降下来，而磷酸铁锂离子电池的原材料相对价格稳定，未来还有可能大幅度降低。且三元材料重要由外资供应，因而没有纳入国家的补贴范围，成本肯定比磷酸铁锂高;从安全性来看，也是磷酸铁锂更加有优势。三元材料是有镍钴锰三种聚合而成，在到达一定温度时发生分解，三元锂材料会在更低的200度左右发生分解，而磷酸铁锂材料是在800度左右。并且三元锂材料的化学反映更加剧烈，会释放氧分子，在高温用途下电解液迅速燃烧，发生连锁反应。说简单点，就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。不过要注意的是，我们提到的是材料，而不是已经成为成品的电池。今年年初国家公布客车暂停(暂缓)使用三元材料电池条例，说明在短时间内，政策层面在客车领域不允许用三元，说明国家的导向。

不过，磷酸铁锂离子电池有一个致命性的缺点，那就是低温性能较差，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。研究表明，一块容量为3500mAh的电池，假如在-10℃的环境中工作，经过不到100次的充放电循环，电量将急剧衰减至500mAh，基本就报废了。这关于我国幅员辽阔，冬天低气温的确较多的综合国情来说，的确不是一件好事。此外，材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差，这也是导致很多纯电动汽车续航能力并不能达到标称值的重要原因。因此，我们可以看到国内有不少的新能源汽车(无论是纯电动还是混合电动)，或者是一些比较廉价的新能源汽车，会出于不同的原因选择磷酸铁锂离子电池。可以说，磷酸铁锂离子电池的使用，关于新能源汽车量产落地以及推广，都有着不可磨灭的奠基用途。

那么这两种电池现在的使用情况又是怎么样的呢?让我们来关注一组数据。去年十一月，磷酸铁锂离子电池的电动大巴装机量占到了64.9%，三元锂离子电池装机量只有27.6%。相反，在纯电动乘用车市场，三元锂离子电池在去年十一月的装机量超过76%。而过去两年中，商用车，包括大巴的产销增速比乘用车更快，这也从说明了国家要把安全放在第一位的重要原因，但随着的技术的成熟，乘用车的未来市场空间还很大。