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三元锂和磷酸铁锂电池,到底应该怎么选?

时间:2022-11-24 00:13:10 | 浏览:112

动力电池的路线之争,最近这两年成为了热门话题,这也是宁德时代和比亚迪,两家公司所代表的技术路线。此前三元电池在市场上占据了绝对的优势,装机量曾超过70%,但是最近这一两年,情况开始变了,搭载磷酸铁锂电池的车型越来越多,连三元锂电池的坚定拥护

动力电池的路线之争,最近这两年成为了热门话题,这也是宁德时代和比亚迪,两家公司所代表的技术路线。此前三元电池在市场上占据了绝对的优势,装机量曾超过70%,但是最近这一两年,情况开始变了,搭载磷酸铁锂电池的车型越来越多,连三元锂电池的坚定拥护者特斯拉也开始使用磷酸铁锂了。

有人把两种电池的区别,简单粗暴概括为,三元锂电池能量密度更大,磷酸铁锂电池能量密度低但是更安全,难免有些简单粗暴,人云亦云了。今天我们就来为大家详细说说两种电池的区别。

三元锂电池

优点:能量密度更高、充放电性能更强、电池的一致性更好

缺点:成本较高,热稳定性较差

三元锂电池,就是指正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,之前一直是动力电池的主流,因为三元锂电池的优点是比较突出的。

在之前动力电池的能量密度普遍较低的情况下,只有选择三元锂电池,因为它的能量密度高,电芯的一致性更好,充放电效率高,因此快充的功率往往更高,放电性能也更强。

但是它的缺点也很明显,不管是镍钴铝酸锂电池,还是镍钴锰酸锂电池,特别是镍钴铝的高温结构不稳定,因此热失控的风险更大。另外成本方面,三元锂电池的成本要明显高于磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂电池

优点:热稳定性更好,寿命更长,成本更低

缺点:能量密度较低,一致性较差,低温性能较差

磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,因此它规避了镍钴铝的高温结构不稳定带来的热失控危险,从化学元素的结合来看,磷酸铁锂是典型的正交晶系,由于P-O共价键的键能很大,因此高温情况下的稳定性更好,另外,它的电池耐久性也更好,普遍充放电可在3000次以上,也就是说,它比三元锂电池更耐用。

除此之外,磷酸铁锂电池还有一个非常大的优点,那就是成本,磷酸铁锂电池的成本要比三元锂电池低一些,这也是很多车型选择磷酸铁锂电池的重要原因。在补贴退坡的当下,千方百计降低成本是必然的。

但是磷酸铁锂电池的缺点也比较明显,因为磷酸铁锂电池的振实密度与压实密度很低,所以能量密度要低一点,这几年磷酸铁锂电池的能量密度有所提升,但是已经接近瓶颈,所以只能从结构上下手,只能通过去掉模组,改变内部结构的物理方法来提高能量密度。

除此之外,低温情况下的充放电性能更弱,以及电芯一致性较差的问题。特别是电池一致性较差问题,一直被很多人忽视,目前车企主要通过叠片工艺来改善磷酸铁锂电池的一致性问题。

有人一提到磷酸铁锂电池就是安全,要续航里程还是要命啊,要命选磷酸铁锂。这种朋友的脑子都是单回路的。目前网络上有种风气,那就是喜欢简单粗暴的给一件事物贴标签,磷酸铁锂就是安全,三元锂电池就是能量密度大但是不安全,动不动就是你要能量密度还是要命,看任何事情都是非黑即白,跟小学生一样。

为什么说一概说搭载磷酸铁锂电池的车更安全是不严谨的,因为动力电池的安全是个系统工程,除了电池本身的安全性以外,电控系统,热管理系统也非常重要,比如说有的车企使用的是保险丝熔断机制,有的使用的是炸药熔断机制,后者在发生电池短路的时候,断电的速度更快。

另外,磷酸铁锂电池我们也介绍了,虽然它没有镍钴铝高温结构不稳定,导致高温安全性差的问题,但是它的电池一致性一般也要差一点,电池一致性差会带来什么问题?一方面就是会带来电池容量突然断崖式下跌,甚至失速问题。另一方面,也给电控系统带来了更大的挑战,否则也会增加电池自燃的风险。

通俗来说,三元锂电池和磷酸铁锂电池的安全性不是绝对的,而应该看具体车型在电控、热管理方面做的到不到位,举个例子,你说钢甲比皮盔甲安全,但是如果钢甲只覆盖胸口,皮盔甲却覆盖全身,那就不一定了。从目前来看,给三元提高安全性的手段,要比给磷酸铁锂提高能量密度的手段要多,磷酸铁锂电池的能量密度几乎已经到顶了。

三元锂电池和磷酸铁锂电池各有所长,不一定要哪一方杀死另一方,磷酸铁锂电池和三元锂电池各有所长,关键还是市场说了算,不管是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,目前都不算完美,希望这两种动力电池继续进化,早日实现对于内燃机总成的取而代之。

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