钜大LARGE | 点击量：1876次 | 2018年07月18日
三元锂电池未来能否被磷酸铁锂电池替代？
比亚迪表示，公司未来的插电式混合动力汽车将尝试使用三元电池。此前，比亚迪一直青睐于磷酸铁锂电池。
这一事件直接表现出三元锂电池在市场上的应用越来越广泛。根据中汽协5月11日发布的数据显示，2015年我国节能与新能源汽车累计配套车用储能系统共404939套，其中，车用动力电池389285套。在车用动力电池配套方面，三元锂电池配套151550套，占比38.93%，磷酸铁锂电池配套203251套，占比52.21%。虽然在市场份额上，磷酸铁锂电池仍然占有很大优势，但由于三元锂电池在市场上的扩张，磷酸铁锂电池的市场占有率较2014年已有所下降。
这些是否意味着三元电池将逐步取代磷酸铁锂电池呢？
从电池性能角度分析，两者各有千秋。
目前国内新能源汽车主要使用的是磷酸铁锂动力电池，但磷酸铁锂动力电池的理论能量密度有限，磷酸铁锂电池单体能量密度为120Wh/kg，成组后能量密度为80Wh/kg，因此，现在企业正在积极研发能量密度更高的磷酸铁锰锂材料新型动力锂电池。相比之下，三元电池能量密度较高，三元锂电池单体能量密度为180Wh/kg，成组后110Wh/kg，相应的市场优势明显。因此在能量密度方面，三元锂电池优于磷酸铁锂电池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
从安全性上来讲，磷酸铁锂电池比三元电池更具有优势。原因在于三元材料中镍钴铝18650电池超过180℃就会自加热，起火后很难控制，而磷酸铁锂材料到250℃才会发生放热现象。从循环寿命方面来讲，磷酸铁锂电池与三元电池相当，单体电芯的循环寿命在3000次以上，成组后，因工作环境复杂，使用寿命有所下降。
总体来讲，两种电池各有优缺点。磷酸铁锂电池理论能量密度有限，没有提升的空间，而三元锂电池还有很大的提升空间，三元锂电池在性能方面有着更优于磷酸铁锂电池的特质，但三元电池的安全性没有磷酸铁锂电池高，两者的循环寿命相当。
从市场需求方面分析，三元锂电池更胜一筹。
由于三元锂电池存在一定的不稳定性，导致国家暂停将三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录，但是国内三元电池的主要使用范围是乘用车和专用车领域，政策对三元电池的负面效应有限。太平洋证券的数据显示，2015年三元锂电池在乘用车及专用车的使用上为3.03Gwh，大幅高于磷酸铁锂近50个百分点。
有业内人士表示，暂停三元锂电池在新能源客车上的使用，对电池企业影响有限。“客车上不让用了，我们还可以用在专用车和物流车上，并且更多的是用在乘用车上。真正影响企业发展前途的，还是乘用车。因为乘用车一旦上量，这个市场的容量是非常大的。而且，目前乘用车用三元锂电池的要多一些，暂缓三元锂电池在客车上的应用，对电池厂影响不大。”
另外，磷酸铁锂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，如果在-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。这对于我国幅员辽阔，冬天低气温的确较多的综合国情来说，的确不是一件好事。
目前全世界只有中国还在大量使用磷酸铁锂电池，国内多家车企相继投奔三元锂电池阵营，包括北汽、江淮、吉利、长安、力帆、南京金龙、九龙等大部分国内主流车企都纷纷推出采用三元动力电池的新能源车型，对三元锂电池的需求正快速增长。
目前国内动力电池厂的三元电池产品的质量的确参差不齐，尤其是复杂的三元材料对工艺要求更高，所以提高三元锂电池的工作性能和安全性能需要在加强行业标准规范的前提下，由动力电池企业、车企、相关科研机构在政府政策的疏导下，协调配合，共同实现目标。
虽然不能确定未来三元锂电池能否完全取代磷酸铁锂电池，但三元锂电池在新能源汽车市场上的扩张是必然趋势，随着安全性方面的改进和BMS技术水平的提升，三元锂电池进入电动客车领域也只是时间上的问题。
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