浅析磷酸铁锂离子电池与三元锂离子电池的差别

动力锂电池是电动汽车的核心，是纯电动汽车驱动能量的唯一来源，直接关系到电动汽车的动力性能、续航能力、也与电动汽车的安全性直接相关。从新能源汽车的成本构成看，电池驱动系统占据了新能源汽车成本的30-50%。而自电动汽车诞生以来，动力锂电池技术一直制约着电动汽车的实用化进程。提高功率密度、能量密度、使用寿命以及降低成本一直是电动汽车动力锂电池技术研发的核心。

锂离子电池是目前电动汽车上最常用的电池种类之一，虽然其从1970年诞生至今时间并不算长，但凭借能量密度高、循环使用寿命长等特点迅速占据了电动汽车电池市场的绝大部分江山。如今，在售电动汽车配备的锂离子电池重要有磷酸铁锂离子电池及三元锂离子电池两种。

那么磷酸铁锂离子电池与三元电池又有什么差别呢？

【外形包装】

锂离子电池可以分为方形电池、软包电池和圆柱型电池。

【材料体系】

目前主流的有磷酸铁锂离子电池、三元材料电池等分别指的是以磷酸铁锂和三元材料为正极材料的锂离子电池。三元材料指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三种金属元素为核心元素的正极材料。

【综合评价】

磷酸铁锂离子电池单体，能量密度为120Wh/kg，成组后为80Wh/kg；三元锂离子电池单体，能量密度为180Wh/kg，成组后能量密度为110Wh/kg。从数据上来看，在能量密度方面，三元锂离子电池优于磷酸铁锂离子电池；在循环寿命方面，二者相当，单体电芯的循环寿命都大于3000次，电池成组后，由于使用工况变得恶劣和复杂，寿命会有一定的减少，电池组寿命折合6年15万公里。EV200使用的电池为三元锂离子电池。

目前磷酸铁锂离子电池能量密度已经基本达到理论的极致，而三元电池的能量密度还有很大的提升空间。综合能力密度、功率密度、循环寿命、低温性能等方面，三元电池的综合性能优于磷酸铁锂离子电池。尽管该项目后来搁浅，试用的样车也被尽数回收，但是通过该项目积累了大量的电动汽车相关经验和技术，用在后续的VOLT、BEV以及BOLT上。后续从VOLT开始，大规模使用锂离子电池技术。即使只有0.5kWh电池的上一代君越eAssist，都采用了锂离子电池，要了解同时代别的微混车都在用铅酸。因此，通用在锂离子电池应用这一领域可谓占尽了先机，是第一个在所有从混动到纯电动都使用锂离子电池的厂家。

可以说，通用是锂离子电池车用领域第一个吃螃蟹的人，这也是为何要把通用单独拎出来，作为锂离子电池派的典型。

通用锂离子电池派与丰田镍氢电池派相比，有以下差别：

a)能量密度：

电池的重要用途是储存能量，因此能量密度是电池的最重要参数，在这方面锂离子电池比较镍氢电池有较大的优势。以2012年推出的第三代普锐斯镍氢电池为例，1.3kWh容量，重量却达到53.3kg，能量密度才24.4Wh/kg；而同时代通用推出的VOLT，采用锂离子电池，电池包容量16kWh，重量为181.4kg，能量密度为88.2Wh/kg，两者能量密度差了差不多4倍。通用的最新产品，BOLT使用的电池包为LG的层状电池60kWh,435kg,其能量密度达到了138Wh/kg，最近上市的君越混动版本，采用了第二代Voltech，使用1.5kWh电池包，可为60kW和54kW的两个电机供应动力，功率密度可见一斑。从这个角度来看，丰田还停留在中度混合动力的阶段，以短时间降低油耗为目的，而对未来的战略并不明朗；而通用是冲着深度混合动力方向去的，甚至为纯电动做好了技术铺垫，混合动力-插电式-纯电动的技术路线已经非常明确。