三元电池VS磷酸铁锂电池

让我们从7个方面比较磷酸铁锂及三元材料电池吧：

1，安全

2.能量密度

3.循环生活

4.成本

5，收费率

6，电池单元的一致性

7.低温性能

1.安全

磷酸铁锂电池的这一方面具有明显的优势：在超过480摄氏度时，电池将被分解，能通过针刺、消防等苛刻的测试。

三元电池，以镍-钴-铝（NCM）为例，在180摄氏度下被分解及释放，产生更剧烈反应。

这局的结果很明显，磷酸铁锂电池获胜。

2.能量密度

磷酸铁锂电池放电电压较低，仅为3.2V;而且压实密度很低，仅为2.2~2.5左右，这导致磷酸铁锂电池的理论能量密度不高，仅为178wh/kg。

比亚迪，锂的主要制造商，现在已经把单个电池的能量密度提高到147wh/公斤。

18650电池的能量密度为245wh/kg，特斯拉Model3中使用的20700电池将来必须高于能量密度300wh/kg。

许多国内生产商选择的Ni-Co-Mn的（NCM）三元锂电池技术线，它的理论能量密度为280wh/kg时，DJI无人驾驶飞行器使用的是NCM电池，目前80%的由UAV锂电池由广东的制造商提供。

此外，磷酸铁锂具有较低的压实密度，这导致在相同电池容量下磷酸锂的尺寸更大。

为了评估这两个参数的能量密度和安全性，我们可以发现这两个指标的能量密度和安全性是一对天敌，事实上，通过最简单的物理和化学知识，我们可以知道能量密度越大，越不稳定，越不安全。

3.循环寿命

在评估这方面的表现时，我很头疼。

以锂铁磷酸盐作为一个例子，一些文章说，预期寿命为2000次，有些人会说，锂电池的寿命能达到超过4000倍，甚至有文章表示其总循环寿命可达到20000次。

这些数据之间的差异使我头晕目眩，需要仔细筛选才能有正确的理解，后来发现上述陈述都有其道理，但他们使用了不同的评估标准。

说寿命只有2000次，按照1C充放电倍率反复冲放，校准容量80％以下的电池容量被认为是寿命终止（这是一次极为严格的充放电测试，1C率表示充电1小时。

4,000次则更有可能是在正常情况下，根据大量已经在路上行驶的车辆进行测量的结果。

最后所谓的20,000次是完全使用下的结果。

因为电池容量低于校准80％并不意味着电池完全没用，毕竟有80％的容量，此时电池可以取下来分类使用，作为蓄电电池，合理电流合理的温度合理使用环境可以实现重复充放电2万次。

然而，磷酸铁锂的寿命明显长于三元电池。

三元电池在1C充放电速率下，反复充放电约800次，实际容量已低于额定容量的80％。

但实际使用并不是如此，由于磷酸铁锂电池的一致性是难以控制的，锂离子电池的整体寿命会短一点，也没有预期寿命可达到3倍大于三元电池

但无论如何，针对循环寿命这一项，磷酸铁锂胜。

4.成本

有人认为磷酸铁锂正极材料不使用稀有金属，而三元电池则使用钴、镍等更昂贵的金属，因此人们理所当然地认为磷酸铁锂的成本较低，这实际上是一种误解。

磷酸铁锂的放电电压为3.2V，三元电池放电电压为3.7V，放电电压越高意味着电池容量越大，这意味着在材料消耗相同的情况下三元电池的容量更大。

反之亦然：电池容量相同，三元电池消耗的原材料更少。

这种三元电池正在走向高氧化铝、镍和低钴的技术路线，这减少了昂贵贵金属的消耗。

但我们必须以动态的方式看待这两者的成本，并意识到磷酸锂的成本在碳酸锂价格飙升之前略低于三元电池。

总之，两条技术路线的成本不一样，具体到某个时间点，与上游原材料价格有很大关系。

从这方面来说，两种电池是并列排名。

5，充放电率

让我们首先得出结论，磷酸铁锂是充电/放电率的引领者。

美国A123公司（现为通用子公司）甚至在实验室中制造了25C可充电磷酸铁锂电池（25C充电意味着60÷25=2.4分钟来充电）。

在充放电率方面，磷酸铁锂赢得了很大的胜利。

6，单个电池的一致性

在具有镍-钴-铝三元的特斯拉ModelS的电池组中，有7000个串联和并联的小电池，如果电池的一致性存在问题，结果是灾难性的，因为电池具有木桶原理，电池最差的性能会影响电池组的整体性能。

但是，使用磷酸铁锂2014秦混合动力列车一直存在问题，13kwh电池的校准，使用一年多后，很多车主反映电池衰减，只能在8kwh下充电。

磷酸铁锂具有更长的使用寿命，这种现象的出现实际上是单个电池一致性的问题。

事实上，比亚迪2014"秦"电动汽车电池，大多数单个电池没有问题，但电池组合后发生了问题。

实际上，电池一致性问题并不是一个必死问题，有两种方法可以解决它，一个是升级生产过程，提高工厂自动化水平和控制精度。另一种方法是增大电池容量，2014秦使用27Ah的能量电池单元，和比亚迪K9使用的270ah容量单个电池单元，相比秦，K9批问题少，即使没有电池一致性问题。第二个方法，改进电池管理系统（BMS），这是我们都落后于欧洲和美国的方面。

相比2014年的秦，2015年推出的秦由于采用了新的电池管理系统，在控制器上安装的每节电池都便于更好地控制和额外的8节电池（也就是实际容量的标称）。

电池一致性的问题已经解决了很多，但无论如何，就一致性而言，磷酸铁锂落后于三元电池。这局：三元胜出。

7.低温性能

这个结论非常明确：三元电池的低温性能比磷酸铁锂好。

以上7个方面的分析，几乎涵盖了动力电池各方面的新能源指标。在七场比拼中，三元和磷酸铁锂竞争激烈，还存在平局。

所以在7场比赛之后，我能否作出最后的判决呢？或者各位读者观众是否给出了自己的内心判断？谁是最后的冠军呢？

作为一名裁判，只能后悔告诉你，我不能说出谁更好的结论，所以这场比拼没有冠军或失败者。

解析

听到这个结果有些人可能会生气，雄辩7000字，浪费大家那么多时间和感情，读到最后竟然没答案，作者是不是欠揍？！等等，请容我分析。

虽然我不能给出一个简单的结论，直接说谁优于谁，但结合具体的应用环境，会有一个明确的答案，因为一些特定的应用环境，会突出优点，屏蔽缺点。

1.储存和能源应用情况

这是一个字！磷酸铁锂的应用场景取得了压倒性的胜利。

储能电站堆叠数千瓦特，如果您使用的是三元电池，它相当于把炸弹绑在一起。

磷酸铁锂的长寿命也符合储能的应用需求，电厂往往处于郊区建设，土地以及空间不成问题，掩盖了磷酸铁锂电池的低功耗密度的劣势。

特别是作为电网调频储能电站，往往需要大规模充电，稀有的铁锂充放电也满足了这一需求。在储能应用的情况下，磷酸铁锂的缺点不再是缺点，且优势非常突出。

因此，当我们考虑这种情况时，磷酸铁锂是无可争议的冠军。

2.无人机电池

这是否意味着您已经看到使用锂铁电池的无人机？

毫无疑问，这是另一种应用场景的极端情况，其中锂离子电池占据了100％的市场份额。

能量密度的自然缺点是，确定锂铁电池永远不能用于无人机。

无人机锂电池领域，三元电池胜。

3，电动公交车和电动商用车

这些车辆主要空间大，对公交车的重量敏感度低，公交车因乘客人数众多，安全性要求高;

这些车辆长时间运行并且需要长电池寿命，只有磷酸铁锂具有这些特征，所以此情况下选磷酸铁锂。