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三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好,要如何选择?

2022-11-24 00:28:53 4049

摘要:  锂电池是目前电动车乃至时下绝大多数电子产品上最常用的电池种类,由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四个部分组成,其中负极材料对电池能量密度的影响不大,而正极材料显著影响着电池性能和成本,目前电动车电池市场上主要有两种,主要是三元锂电池和磷...

  锂电池是目前电动车乃至时下绝大多数电子产品上最常用的电池种类,由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四个部分组成,其中负极材料对电池能量密度的影响不大,而正极材料显著影响着电池性能和成本,目前电动车电池市场上主要有两种,主要是三元锂电池和磷酸铁锂电池,今天我们就拿三元锂电池和磷酸铁锂电池来做一个详细的对比,看看三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好呢,要如何选择呢?

三元锂电池

  一、三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好?

  1、三元锂电池和磷酸铁锂电池安全性对比

  绝大多数锂电池的安全隐患都是源自热失控,磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的,电热峰值大于350°C,当电池温度处于500-600°C高温时,其内部化学成分才开始分解。而三元锂电池的热稳定性较差,热分解温度在200-300°C,因此对电池管理系统的要求非常高,需要防过温保护装置和电池管理系统来保护电池的安全。所以在高温条件,磷酸铁锂的安全性相对较高。

  2、三元锂电池和磷酸铁锂电池的低温续航对比

  在零下20 °C时,三元锂电池能够释放70.14%的容量,而磷酸铁锂电池只能释放54.94%的容量,三元锂电池低温使用下限值为零下30°C,相比磷酸铁锂电池低温下限值零下20°C更有优势,同时在相同低温条件下,三元锂电池冬季衰减不到15%,明显高于磷酸铁锂电池衰减高达30%以上,更加适合北方市场。

  3、三元锂电池和磷酸铁锂电池储能密度/续航里程对比

  受制于化学特性,磷酸铁锂电池的电压平台低,磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元锂电池电压高,能量密度基本为240 Wh/kg。也就是说,在相同电池重量下,三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。特别是三元锂电池可以通过调整镍、钴、锰/铝三者不同比例,进一步提高能量密度,例如特斯拉使用的21700 NCA三元锂电池电芯的能量密度高达260 Wh/kg,是目前的量产电动车里最高的,它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5,属于“高镍电池”。更高的储能密度,自然也就决定了在同等电池包体积下,装配三元锂电池的新能源汽车续航里程更远。

  4、三元锂电池和磷酸铁锂电池制造成本对比

  在电池成本上,磷酸铁锂电池也有巨大优势,它没有贵重金属(镍钴金属元素),所以在生产成本上较低。而三元锂电池使用了镍钴锰多种材料,并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境,目前成本比较高。受到俄乌局势和金融因素影响,期货镍在一个月内价格上涨5倍,带动现货供应商纷纷调价,可以预期三元锂电池的制造成本在未来一段时间将不可避免的呈现上涨趋势。

  5、三元锂电池和磷酸铁锂电池循环寿命对比

  三元锂电池化学性质活泼,磷酸铁锂电池成分较为稳定,磷酸铁锂电池的完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%。也就是说如果每天充放电一次,磷酸铁锂电池也要将近10年才出现明显衰减现象。而三元锂电池的充放电循环寿命大概在1000次。

磷酸铁锂电池

  二、三元锂电池和磷酸铁锂电池要如何选择?

  磷酸铁锂电池安全、寿命长、耐高温;三元锂电池重量轻、充电效率高、耐低温,具体还是要根据不同的天气温度、空间需求、续航里程和安全性等因素进行取舍,二者都有自己主打的市场,并没有哪种电池能够全面替代另一种。同时,各新能源汽车厂家都在加紧针对两种电池的特点进行研发和改进,例如“刀片电池”作为新一代磷酸铁锂电池,在能量密度和电池成本上都实现了显著突破。

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