钜大LARGE | 点击量:1465次 | 2019年01月04日
新能源动力电池,性能之比较
随着生产生活的需要,现在新能源车,日趋广泛的出现在我们的视野。而作为新能源车动力之源,电池技术是最核心的技术。
目前市场上,新能源车动力电池,主要有:磷酸铁锂电池、三元锂电池、钛酸锂电池、锰酸锂电池。
从上图,可以看出磷酸铁锂、三元锂,占有95%,两者成你追我赶之势。几乎占据市场绝对份额。
为什么会出现如此的市场格局,各自都有那些特点呢?小编浅尝若止,微微道来。
一、磷酸铁锂电池;
循环寿命——可达2000次以上。而铅酸电池,循环寿命在300次左右,最高500次。粗略拆合,使用年限。同样使用条件下,铅酸电池1~1.5年,磷酸铁锂电池,7~8年。
温度适应性——其电容量,耐低温性较差,随温度下降,电容量下降显著;耐高温性较好,在合理的温度范围内,随温度上升,容量无变化。(与三元锂电池比较,如下图)适宜南方环境。
安全稳定性——磷酸铁锂电池,正极芯分解温度在700摄氏度左右。实验测试环境下,即使短路也基本不发生着火。由此充放电流时,更安全。相比,三元电池,正极电芯在200摄氏度时,开始分解!
能量密度——100~120WH/KG,主流厂商,达到150WH/KG。然而,300WH/KG,将是个瓶颈!
充电速率——磷酸铁锂电池,随着充电倍率“C”(尤其10C以后)/充电电流加大,其充电效率相比三元电池,下降更明显。
成本价格及原材料——不含重金属,更绿色环保。铁矿,本国供应。价格成本便于压缩。
二、三元电池;
循环寿命——800~1000次充放电。折合年限,使用不当2~3年。使用得当5年以上,也可能。
温度适应性——如上图,25摄氏度左右常温下,放电容量无差别,使用最佳效果。而随着温度上升,放电容量下降。耐高温性,低于磷酸铁锂电池。耐低温性,则高于磷酸铁锂电池。
安全稳定性——三元电池,正极电芯温度分解在200摄氏度。低于磷酸锂电池。
能量密度——200WH/KG!并将有更进一步的能量密度提升!以为着,在同样空间内,装机容量更大。更远的续航能力!
充电速率——充电速率,在快充10C后,更优于磷酸铁锂电池。更有利于,后续充电快速率的提升!
成本价格及原材料——需求镍、钴、锰。钴矿需要进口,资源依赖高,不利于控制成本。镍、钴属重金属。
三、钛酸锂电池;
循环寿命——循环使用寿命达30000次,在做为动电池使用10年,还储能电池在用20年。与车辆几乎同周期使用。
温度适用性——-50摄氏度~+60摄氏度,自如充放电。北方,南方均可自如使用。
安全稳定性——钛酸锂做为负极材料,电位平台高达1.55V,比石墨负极高1V多。避免负极0电压,避免快速充放电时锂离子的析出产生可燃气体。保证其安全性
充电速率——最新技术,十分钟就可充满。
能量密度——钛酸锂电池能量密度为90WH/KG。相比磷酸锂电池100~120WH/KG;三元锂电池150~200WH/KG、(特斯拉更高达250WH/KG)
能量密度相比一半的差距!
成本价格及原材料——其包含的氢氧化钛、氢氧化锂,价格高于石墨类负材料。据中国电池网调研,磷酸锂电池、三元锂电池成本在
1100~1200元/KWH.钛酸锂电池成本为三元锂电池2~3倍!
三、锰酸锂电池;
循环寿命——目前800次以上。
温度适用性——耐低温较好,耐高温较差。锰在高温情况下易分解,产生气体。使用掺杂工艺,与三元材料相掺杂,满足更高的市场要求。
安全稳定性——介于磷酸铁锂与三元锂之间。
充电速率——快充倍率较好,能够相对满足市场需求。
能量密度——>100~115WH/KG居于三元锂和磷酸铁锂之间。
成本——优于三元锂、磷酸铁锂。
综上,各大电池技术,各有特点。磷酸铁锂耐高温性、更长使用寿命、不含重金属和稀有金属,便于控制成本;
三元锂,能量密度显足,但同时,劣于高温安全性。同时钴贵金属依赖度高,不利于掌控原材料和成本。
钛酸锂,循环使用寿命、安全性、充电速率都很好,但能量密度却较低,同时材料成本高,高成本低能量容率是重要缺点!
锰酸锂,在各方面大体性能参数,居于中游。未来通过,掺杂工艺,还有更多的提升空间。
以上内容,由于水平有限,仅是浅尝若止,抛砖引玉。不当之处,欢迎指正。谢谢!