鋰電池是目前電動車上最常用的電池種類之一,雖然其從1970年誕生至今時間并不算長,但憑借能量密度高、循環(huán)使用壽命長等特點迅速占據(jù)了電動汽車電池市場的絕大部分江山。
鋰電池是目前電動車上最常用的電池種類之一,雖然其從1970年誕生至今時間并不算長,但憑借能量密度高、循環(huán)使用壽命長等特點迅速占據(jù)了電動汽車電池市場的絕大部分江山。如今,在售電動汽車配備的鋰電池主要有磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池兩種。分別指的是以磷酸鐵鋰和三元材料為正極材料的鋰離子電池。三元材料指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三種金屬元素為核心元素的正極材料。
那么磷酸鐵鋰電池與三元電池又有哪些區(qū)別呢?
能量密度比較
磷酸鐵鋰電池單體,能量密度為120Wh/kg,成組后為80Wh/kg;三元鋰電池單體,能量密度為180Wh/kg, 成組后能量密度為110Wh/kg。從數(shù)據(jù)上來看,在能量密度方面,三元鋰電池優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。
而目前國家新能源汽車的補貼標準視電池系統(tǒng)的能量密度而定,其具體政策就是,新能源乘用車電池系統(tǒng)能量密度超過120Wh/kg,就可以享受1.1倍的補貼,介于90Wh/kg和120Wh/kg之間只能享受1倍補貼。非快充類純電動客車電池能量密度高于115Wh/kg的按1.2倍給予補貼。
安全性
三元鋰電池液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆,在長期使用過程中容易觸發(fā)“熱失控”,在充放電過程中鋰枝晶的生長容易刺破隔膜,引起電池短路,造成安全隱患。而磷酸鐵鋰電池在實際使用中具有耐高溫、安全穩(wěn)定性強、循環(huán)性能更好的優(yōu)勢。
成本方面
由于磷酸鐵鋰電池不含有貴重金屬材料,因此原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。而三元鋰電池是以鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負極材料的鋰電池,因此成本會比磷酸鐵鋰電池貴很多。
應用領域
根據(jù)電車匯數(shù)據(jù)智庫部數(shù)據(jù)顯示,新能源客車的電池主要為磷酸鐵鋰,使用錳酸鋰電池的客車也占比較高,而三元鋰電池因為其優(yōu)勢成為乘用車商業(yè)化首選。
在市場應用上,以磷酸鐵鋰為電芯所組成的電池較為簡單,不需要太多保護輔助設備,而三元電池雖然電池電芯密度很高,但由于其安全性差不耐高溫,所以必須結合一套復雜的電池保護設備,而這些設備都加大了汽車的重量,使得三元電池在能量密度上的優(yōu)勢削弱了,目前無法完全取代磷酸鐵鋰。綜合能量密度、循環(huán)壽命、低溫性能等方面,三元電池綜合性能優(yōu)于磷酸鐵鋰電池,但是在穩(wěn)定性以及成本上,磷酸鐵鋰仍具有牢固的地位。
總的來說,作為目前動力電池的主力軍,磷酸鐵鋰的電池能量密度已經(jīng)基本達到理論的極致,但是由于成本,安全等方面的優(yōu)勢,使得在工業(yè)化生產(chǎn)上仍被需求。而三元(參數(shù)|圖片)電池的能量密度還有很大的提升空間,不少廠家紛紛著手研發(fā)和應用三元材料,就連比亞迪這種磷酸鐵鋰“死忠粉”,也已經(jīng)開始動搖了。