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动力锂离子电池就近是选择磷酸铁锂离子电池好还是三元锂离子电池好?

钜大LARGE  |  点击量:530次  |  2023年02月07日  

动力锂电池选择磷酸铁锂离子电池好还是三元锂离子电池好?动力磷酸铁锂离子电池作为电动汽车、电动自行车、储能等新能源产业最重要组成部分,对进一步促进和提升公司的技术水平起关键用途,但是近几年来随着三元锂离子电池技术快速发展,给锂离子电池的产业带来了一定的冲击力。三元材料锂离子电池则有可能代替磷酸铁锂离子电池,成为汽车动力锂电池发展主流趋势。


磷酸铁锂离子电池:


就是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素(比如钴等)。由于不含有贵重金属材料,磷酸铁锂离子电池的原材料成本就可以被压缩的非常低廉。在实际使用中,磷酸铁锂离子电池具有耐高温,安全稳定性强,价格便宜,循环性能更好的优势。


三元锂离子电池:


是指使用镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂离子电池。与磷酸铁锂不同,三元锂离子电池电压平台很高,这也就意味着在相同的体积或是重量下,三元锂离子电池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充电、和耐低温性能等方面,三元锂离子电池也有很大的优势。

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动力锂电池选择磷酸铁锂离子电池好还是三元锂离子电池好?


目前国内的动力锂电池重要分为两个派系,根据正极材料的不同分为磷酸铁锂派和三元材料派。小编觉得未来动力锂电池更多的还是会选择磷酸铁锂离子电池。


①在技术路线方面,越来越多的增程式电动汽车开始采用磷酸铁锂离子电池,不但能提高车辆的安全性,还可以降低整车制造的成本,助力增程式电动汽车扩大在新能源汽车市场的份额。举例来说,电池容量为25Ah、电压为48V的动力锂电池,磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池的最低市场报价一般为1020元和1210元。


②在储能市场方面,得益于一些动力锂电池公司开始布局储能业务,磷酸铁锂的市场需求开始扩增。据国际市场研究机构GTMResearch的储能报告显示,2018年锂离子电池价格下降幅度变缓,我国的电网侧储能项目的应用却使磷酸铁锂离子电池用量持续新增。


③另一方面,随着技术的不断提升,目前部分磷酸铁锂离子电池能量密度已达到三元NCM523的水平(主流的NCM523电池能量密度为160-200Wh/kg),已基本达到补贴最高要求。且相较于三元锂离子电池,磷酸铁锂离子电池在稳定性方面更具优势。

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④最后是补贴的大幅下降,磷酸铁锂之所以在原材料的供应和价格方面具有低风险性,是因为不要用到钴等贵重金属,这将有助于电池生产公司在一定程度上减少成本压力。


三元锂离子电池更适合家用电动汽车:


①不同于体积庞大的电动巴士,关于家用电动汽车来说,空间永远是第一位的。能量密度较低的磷酸铁锂离子电池将会占据原本就不多的汽车空间,并且由于更重的质量,在使用时的放电续航也会受到比较大的影响。相对而言能量密度较高的三元锂离子电池在解决重量问题的同时也为家庭用车节省出了空间。


②除了续航之外,充电也是电动汽车在实际使用中的重要环节,而三元锂离子电池在充电效率方面较磷酸铁锂离子电池有着非常大的优势。目前市面上较为常见的充电方式为恒流恒压式充电。一般在充电开始时先采用恒流充电,此时的电流较大,充电效率相对更高。而在电压达到一定数值之后,降低电流改为恒压充电,这样可以让电池充的比较满一些。


③足够安全的材料和工艺,传统内燃机汽车中危害最大的部分是蕴含巨大能量的燃料,像汽油这样燃点低易爆炸的液态燃料一旦泄露就非常容易造成极大的安全隐患。而新能源汽车的动力三元锂离子电池,经过完善的电池管理系统(BMS)监控,每一颗电池都能得到最准确的控制,预防事故的出现。


磷酸铁锂离子电池是公认安全性能最好的电池;其次,电池容量大,能量比更高;由于电池内阻小,还可直接降低电池的发热。磷酸铁锂离子电池和三元材料电池是新能源汽车所用的动力锂离子电池两大路径,前者应用于国内大部分新能源汽车,而后者则应用于特斯拉等车型。


综合:磷酸铁锂离子电池安全性、寿命、电池自身性能等方面因素,和三元锂离子电池在比容量高能量比上的特点,未来磷酸铁锂离子电池和三元电池的行业竞争将会持续并且越来越炙热化。


磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池的比较:


⒈能量密度比较


磷酸铁锂离子电池单体,能量密度为120Wh/kg,成组后为80Wh/kg;三元锂离子电池单体,能量密度为180Wh/kg,成组后能量密度为110Wh/kg。从数据上来看,在能量密度方面,三元锂离子电池优于磷酸铁锂离子电池。


⒉安全性


三元锂离子电池液态电解质易燃易爆,在长期使用过程中容易触发热失控,在充放电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜,引起电池短路,造成安全隐患。而磷酸铁锂离子电池在实际使用中具有耐高温、安全稳定性强、循环性能更好的优势。


⒊成本方面


由于磷酸铁锂离子电池不含有贵重金属材料,因此原材料成本就可以被压缩的非常低廉。而三元锂离子电池是以镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂离子电池,因此成本会比磷酸铁锂离子电池贵很多。


⒋应用领域


根据电车汇数据智库部数据显示,新能源客车的电池重要为磷酸铁锂离子电池,使用锰酸锂离子电池的客车也占比较高,而三元锂离子电池因为其优势成为乘用车商业化首选。


动力锂电池选择磷酸铁锂离子电池好还是三元锂离子电池好小编就先介绍到这里了,不论怎么样,技术不分好坏,要看自己应用的场景来选择合适的锂离子电池产品。不过,汽车市场体量大且应用场景多样化,商用车、卡车等更多的会采用磷酸铁锂离子电池,乘用车、轿车会偏向于三元锂离子电池。三元聚合物锂离子电池:正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂离子电池。据清华大学欧阳明高解释:本次调查中所称的"三元"材料,指的是正极是三元,负极是石墨的通常说法中的"三元动力锂电池"。而在实际研发应用中,还有一种正极是三元,负极是钛酸锂的,通常被称为"钛酸锂",其性能比较安全,寿命比较长,不属于普通所说的"三元材料。"


优点三元锂离子电池能量密度高,循环性能好于正常钴酸锂。目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂离子电池水平。


缺点三元材料动力锂离子电池重要有镍钴铝酸锂离子电池、镍钴锰酸锂离子电池等,由于镍钴铝的高温结构不稳定,导致高温安全性差,且pH值过高易使单体胀气,进而引发危险,目前造价较高。


导读:比较之下,三元聚合物锂离子电池的确有着更优于磷酸铁锂离子电池的特质,然而为何它的发展却受到了阻碍呢?新能源汽车的发展关键,同样是困扰着移动数码产品的关键电池的发展。如何在安全的情况下保证电池技术能够满足消费者日益成长的需求,不仅是汽车科技相关行业人员,还是科研工作者在全领域的追求。


说到要买新能源汽车,可能大部分的消费者第一时间想起的是政策优惠,虽然这有点尴尬但确实是相当实在的原因。在国内的销售环境中,新能源汽车要打开局面,可不仅仅是因为环保这样的任重道远的使命感。新能源车在售价和养护成本上的优势的确吸引了大部分现阶段仍然以用车成本为主的消费者的喜爱。


然而可能某些消费者的脚步会因为某些原因暂时停下对新能源车的好奇,这是因为多少都会被新能源车各种自燃的事件心有余悸。而这也正是笔者今天为何要写这篇文章的原因。须了解不了解新能源车的根本--能源模块的优劣,而且不了解使用过程中要注意的事项的话,其实和买一颗按时炸弹放在身边并没有什么不同。

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