磷酸铁锂离子电池有何优越性？

磷酸铁锂离子电池的优越性

这里就要回溯前两篇的论述，我们分析了未来的电动汽车应该以小里程、快充电的电动汽车为主。而目前家用车要长续航的双模混合动力，以及公交市场的大续航纯电汽车。那么这样的车要什么样的电池？

一、安全

首先安全是汽车必备的前提。汽车不同于手机和电脑，汽车在高速行驶中有可能遇到众多不可预知因素，比如车祸造成的电池挤压和撞击。而任何一个不利的因素，都有可能造车车毁人亡。我们可以看到一些老年代步车使用劣质的铅酸电池，完全没有安全保障，电池自燃、受撞击燃烧的案例比比皆是。再比如特斯拉近一年的持续着火事件，虽然得利于特斯拉的安全设计并没有出现人员伤亡。但同时也要看到，这几次事件都是非常轻微的碰撞事故，碰撞本身对车和人并无伤害，而电池却着火了，那么假如是更严重的事故呢？

二、高倍率放电寿命

普通汽车使用寿命长达数十年，一辆电动汽车的电池，10年至少要3000次的循环寿命。电池作为比较贵的部件，寿命能否与车等同是非常重要的，既要保证车辆的性能又要保证车主的利益，这样才能利于市场的推动。目前世界各车企的电动汽车，只有去年上市的比亚迪秦做到了电芯终生质保。

电池的寿命也就是循环寿命，并非简单的电池参数给出的数字。电池的循环寿命和电池的循环状态是息息相关的，比如放电倍率、充电倍率、温度等。通常电池实验室数据得出的循环寿命，是以0.3C恒定的充放电倍率，在20度恒定最佳温度下得到的。但是在实际用车过程中，倍率和温度都是非恒定的。这也就是为何通常无论是笔记本、手机，还是电瓶车的电池，实际使用中的寿命都远远不如厂商给出的数据的原因。而中小里程纯电以及长续航双模混合动力车，因为所带的电池比较少，对其放电的要求就会更高，对寿命的影响就会更大。

比如A123的磷酸铁锂离子电池，通常循环寿命可以到3000次以上。但是，A123的磷酸铁锂航模电池，以10C的充电倍率、5C的放电倍率使用，实验室中的寿命缩短到只有600次，而真正实际使用中只有400次左右，可见放电倍率对寿命的影响。

再以比亚迪秦为例，只有13KWH的电池驱动峰值功率110KW的电机。可以计算出，当秦满电时其最大放电倍率高达8.4C。尤其是当秦只有50%电量时，其最大放电倍率可以达到18C。假如电量再低放电倍率将超过25C，这会极大地缩短电池的寿命。

再看P85度电的特斯拉，最大功率310KW的电机，看起来很庞大，其实电池放电倍率不过4C。在只有30%的电量时，最大放电倍率也不过10C。而且特斯拉的大容量电池，在极大程度上防止电池处于大功率的放电之中。

通过简单的比较，就可以看出比亚迪电池的高倍率放电寿命的优越性。

三、温度适应性

极寒对电池的影响，重要表现在充放电倍率低和电容量减少；极热对电池的影响，重要表现为寿命减低、高温安全性以及充放电能力下降。

极寒关于电池的影响相对较轻，因为一般锂离子电池都可以在零下20度以下使用，而且在电池的放电过程中本身就会出现热量，但能耗的新增以及电量的减少不可防止。

极寒对纯电车的影响和对双模混合动力车又不相同。纯电动汽车因为没有其他动力来源，在极寒情况下要达到合适的温度，必须依靠电池放电加热，那么关于能耗以及续航里程就会有很大影响。特斯拉在冬天无论是百公里能耗以及续航里程都和平时有显著不同。

关于双模混合动力影响就较弱。因为混动有发动机作为备用供应能量。比如去年十一月份比亚迪在包头举办的秦推广活动，当时夜间气温在零下15至20度，在早晨极寒的情况下启动车辆，系统会自动切换到HEV模式，发动机带动空调，迅速提高车内温度，当温度提高以后再切换回EV模式。

极热对纯电和混动影响都很大，比如电池本身大功率放电温度就会升高。以普通锂离子电池为例，20C的放电，电池的温度可以提升到接近50度。这么高的温度，不仅对电池的寿命有影响，更重要的是安全隐患。比如特斯拉的三元电池在高温环境下会释放氧气，而氧气是易燃物体。特斯拉通过循环冷却系统降低温度、以硬外壳包裹隔离电池以防止氧气溢出。但是当遇到撞击时还是难免起火。

四、能量密度

能量密度，顾名思义就是单位重量的电池所能容纳的能量。能量密度通常是判断电池优略的重要指标，但是在笔者的分析体系里，能量密度在电池性能指标中不是很重要。