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    发表时间/2021-07-19
  • 三元锂电池和磷酸铁锂电池到底哪个更好

      新能源纯电动汽车的核心无疑是电池。目前市场上主流的新能源纯电动汽车的电池基本都使用三元锂电池和磷酸铁锂电池。相关数据显示,工信部2017年公布的8批296辆新能源乘用车中,使用三元锂电池的车型有221辆,使用磷酸铁锂的车型只有33辆


      磷酸铁锂电池:指以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池。它的特点是不含钴等贵重元素,原料价格低廉,而且地球上存在的磷、铁资源含量丰富,不会出现投喂问题。工作电压适中(3.2V),单位重量电容大(170mAh/g),放电功率高,充电快,循环寿命长,在高温高热环境下稳定性高。


      磷酸铁锂电池的特点是高安全性、高倍率充放电特性和长循环寿命。根据文献记载,电池容量在1600次循环后仍为初始容量的80%,在1C速率下充电至3.65V后,再变为恒压直至电流降至0.02C,然后1C速率下放电至2.0V。磷酸铁锂电池至少有以下五大优势:安全性更高、使用寿命更长、不含重金属和稀有金属(原材料成本低)、充电支持快、工作温度范围宽。


      磷酸铁锂电池的缺点是其性能受温度影响很大,特别是在低温环境下,放电容量和容量会大大降低。此外,磷酸铁锂的能量密度相对较低,按电池重量计算仅为120瓦时/千克。如果计算整个电堆的能量密度,包括电池管理系统、散热等部件,会更低。远远不能满足国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020 年)》“电池模块能量密度应大于150瓦时/千克”的要求。此外,磷酸铁锂电池材料的制备成本和电池的制造成本较高,电池良率低,产品一致性差。


      三元锂电池:以镍钴锰酸锂(Li  (nichomn) O2)为正极材料的锂电池。这种材料结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂的优点,形成了三种材料的三相共晶体系。由于三元协同效应,其综合性能优于任何单一化合物。重量能量密度可达200瓦时/公斤。据高介绍,本次调查中提到的“三元”材料是指“三元动力电池”,俗称阳极为三元,阴极为石墨。在实际的R&D和应用中,也有一种正极为三元,负极为钛酸锂,通常称为“钛酸锂”。它的性能比较安全,寿命也比较长,不属于常见的‘三元材料’。与普通钴酸锂相比,三元锂电池具有能量密度高、循环性能好的优点。目前,随着配方的不断完善和结构的完善,电池的标称电压已经达到了3.7V,容量已经达到或超过了锂钴氧化物电池的水平。


      三元锂电池安全性差,因为镍钴铝高温结构不稳定,导致热稳定性差,高pH值容易使单体膨胀,导致危险。在250-300会分解,遇到电池中可燃的电解液和碳材料后会起火,产生的热量会进一步加剧正极的分解,在很短的时间内就会爆炸。在车祸中,外力的冲击会损坏电池隔膜,导致短路,短路时产生的热量会导致电池失控,迅速升温至300以上,存在自燃风险。因此,对于三元锂电池来说,其电池管理系统和散热系统非常重要。


      到目前为止,三元和磷酸铁锂的电池还没有能够真正的输赢。当然,三元的锂电池占据上风,但至少在现阶段,两者都不是完美的解决方案,石墨烯或氢燃料电池等其他替代能源技术也在虎视眈眈。