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磷酸铁锂离子电池与三元锂离子电池哪个好

钜大LARGE  |  点击量:1132次  |  2021年04月06日  

锂离子电池重要由正极、负极、隔膜以及电解液组成,正极材料种类较多,包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂以及三元锂,三元锂重要指镍钴锰酸锂NCM,也包括小部分的镍钴铝酸锂NCA。以上为锂离子电池材料1-八月装机量情况。可以看到,2017年以来,无论是磷酸铁锂离子电池还是三元锂离子电池,都有了很快的发展,在电池装机量方面,两者也不相上下,但是从新能源汽车推荐目录的情况来看,目前的情况是新能源乘用车的电池重要以三元锂离子电池为主,而新能源客车的电池以磷酸铁锂离子电池为主。


新能源客车电池特性分析


根据电车汇数据智库部数据显示,新能源客车的电池重要为磷酸铁锂,使用锰酸锂离子电池的客车也占比较高,尤其是插电式混合动力客车的电池大部分是锰酸锂离子电池。


现在并不能说哪种电池更好,我们应该先对这两者的差别有一个简单的了解。


所谓磷酸铁锂离子电池,就是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素(比如钴等)。由于不含有贵重金属材料,磷酸铁锂离子电池的原材料成本就可以被压缩的非常低廉。在实际使用中,磷酸铁锂离子电池具有耐高温,安全稳定性强,价格便宜,循环性能更好的优势。


而三元锂离子电池是指使用镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂离子电池。与磷酸铁锂不同,三元锂离子电池电压平台很高,这也就意味着在相同的体积或是重量下,三元锂离子电池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充电、和耐低温性能等方面,三元锂离子电池也有很大的优势。


二者之间最大的差别就在于能量密度和安全性,能量密度的大小关乎到汽车的续航能力,而安全性重要体现在材料在高温下是否会发生分解,这两点都是消费者选购新能源汽车时最关注的问题,也是目前业内对这两种电池争议最多的地方。


磷酸铁锂离子电池的能量密度不及三元锂离子电池,但其安全性普遍被认为要好于三元锂。目前,新能源汽车的补贴标准视电池系统的能量密度而定,其具体政策就是,新能源乘用车电池系统能量密度超过120Wh/kg,就可以享受1.1倍的补贴,介于90Wh/kg和120Wh/kg之间只能享受1倍补贴。非快充类纯电动客车电池能量密度高于115Wh/kg的按1.2倍给予补贴。


新能源客车电池能量密度特点


2017年客车电池提升很快,磷酸铁锂的占比保持90%以上,磷酸铁锂的电池的能量密度69%达到115Wh/kg以上,而锰酸锂也是基本都是高于115Wh/kg。由于客车的竞争相对充分,大部分客车公司都能实现115Wh/kg的补贴鼓励要求。磷酸铁锂离子电池:是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。其工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。


优点相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂离子电池来说,磷酸铁锂离子电池至少具有以下五大优点:更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属(原材料成本低)、支持快速充电、工作温度范围广。


缺点磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差;产品一致性差;知识产权问题。


三元聚合物锂离子电池:正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂离子电池。据清华大学欧阳明高解释:本次调查中所称的"三元"材料,指的是正极是三元,负极是石墨的通常说法中的"三元动力锂电池"。而在实际研发应用中,还有一种正极是三元,负极是钛酸锂的,通常被称为"钛酸锂",其性能比较安全,寿命比较长,不属于普通所说的"三元材料。"


优点三元锂离子电池能量密度高,循环性能好于正常钴酸锂。目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂离子电池水平。


缺点三元材料动力锂离子电池重要有镍钴铝酸锂离子电池、镍钴锰酸锂离子电池等,由于镍钴铝的高温结构不稳定,导致高温安全性差,且pH值过高易使单体胀气,进而引发危险,目前造价较高。


导读:比较之下,三元聚合物锂离子电池的确有着更优于磷酸铁锂离子电池的特质,然而为何它的发展却受到了阻碍呢?新能源汽车的发展关键,同样是困扰着移动数码产品的关键电池的发展。如何在安全的情况下保证电池技术能够满足消费者日益成长的需求,不仅是汽车科技相关行业人员,还是科研工作者在全领域的追求。


说到要买新能源汽车,可能大部分的消费者第一时间想起的是政策优惠,虽然这有点尴尬但确实是相当实在的原因。在国内的销售环境中,新能源汽车要打开局面,可不仅仅是因为环保这样的任重道远的使命感。新能源车在售价和养护成本上的优势的确吸引了大部分现阶段仍然以用车成本为主的消费者的喜爱。


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