動(dòng)力電池選擇磷酸鐵鋰電池好還是選擇三元鋰電池好？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-29 10:54
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動(dòng)力電池選擇磷酸鐵鋰電池好還是三元鋰電池好?動(dòng)力磷酸鐵鋰電池作為電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能等新能源產(chǎn)業(yè)最重要組成部分，對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)和提升企業(yè)的技術(shù)水平起關(guān)鍵作用，但是近幾年來(lái)隨著三元鋰電池技術(shù)快速發(fā)展，給鋰電池的產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了一定的沖擊力。三元材料鋰電池則有可能代替磷酸鐵鋰電池，成為汽車動(dòng)力電池發(fā)展主流趨勢(shì)。
磷酸鐵鋰電池：
就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點(diǎn)是不含貴重金屬元素（比如鈷等）。由于不含有貴重金屬材料，磷酸鐵鋰電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。在實(shí)際使用中，磷酸鐵鋰電池具有耐高溫，安全穩(wěn)定性強(qiáng)，價(jià)格便宜，循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。
三元鋰電池：
是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同，三元鋰電池電壓平臺(tái)很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢(shì)。
動(dòng)力電池選擇磷酸鐵鋰電池好還是三元鋰電池好?
目前國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池主要分為兩個(gè)派系，根據(jù)正極材料的不同分為磷酸鐵鋰派和三元材料派。小編覺(jué)得未來(lái)動(dòng)力電池更多的還是會(huì)選擇磷酸鐵鋰電池。
①在技術(shù)路線方面，越來(lái)越多的增程式電動(dòng)汽車開(kāi)始采用磷酸鐵鋰電池，不但能提高車輛的安全性，還可以降低整車制造的成本，助力增程式電動(dòng)汽車擴(kuò)大在新能源汽車市場(chǎng)的份額。舉例來(lái)說(shuō)，電池容量為25Ah、電壓為48V的動(dòng)力電池，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的最低市場(chǎng)報(bào)價(jià)一般為1020元和1210元。
②在儲(chǔ)能市場(chǎng)方面，得益于一些動(dòng)力電池企業(yè)開(kāi)始布局儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，磷酸鐵鋰的市場(chǎng)需求開(kāi)始擴(kuò)增。據(jù)國(guó)際市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)GTMResearch的儲(chǔ)能報(bào)告顯示，2018年鋰電池價(jià)格下降幅度變緩，中國(guó)的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的應(yīng)用卻使磷酸鐵鋰電池用量持續(xù)增加。
③另一方面，隨著技術(shù)的不斷提升，目前部分磷酸鐵鋰電池能量密度已達(dá)到三元NCM523的水平(主流的NCM523電池能量密度為160-200Wh/kg)，已基本達(dá)到補(bǔ)貼最高要求。且相較于三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池在穩(wěn)定性方面更具優(yōu)勢(shì)。
④最后是補(bǔ)貼的大幅下滑，磷酸鐵鋰之所以在原材料的供應(yīng)和價(jià)格方面具有低風(fēng)險(xiǎn)性，是因?yàn)椴恍枰玫解挼荣F重金屬，這將有助于電池生產(chǎn)企業(yè)在一定程度上減少成本壓力。
三元鋰電池更適合家用電動(dòng)汽車：
①不同于體積龐大的電動(dòng)巴士，對(duì)于家用電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，空間永遠(yuǎn)是第一位的。能量密度較低的磷酸鐵鋰電池將會(huì)占據(jù)原本就不多的汽車空間，并且由于更重的質(zhì)量，在使用時(shí)的放電續(xù)航也會(huì)受到比較大的影響。相對(duì)而言能量密度較高的三元鋰電池在解決重量問(wèn)題的同時(shí)也為家庭用車節(jié)省出了空間。
②除了續(xù)航之外，充電也是電動(dòng)汽車在實(shí)際使用中的重要環(huán)節(jié)，而三元鋰電池在充電效率方面較磷酸鐵鋰電池有著非常大的優(yōu)勢(shì)。目前市面上較為常見(jiàn)的充電方式為恒流恒壓式充電。一般在充電開(kāi)始時(shí)先采用恒流充電，此時(shí)的電流較大，充電效率相對(duì)更高。而在電壓達(dá)到一定數(shù)值之后，降低電流改為恒壓充電，這樣可以讓電池充的比較滿一些。
③足夠安全的材料和工藝，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車中危害最大的部分是蘊(yùn)含巨大能量的燃料，像汽油這樣燃點(diǎn)低易爆炸的液態(tài)燃料一旦泄露就非常容易造成極大的安全隱患。而新能源汽車的動(dòng)力三元鋰電池，經(jīng)過(guò)完善的電池管理系統(tǒng)（BMS）監(jiān)控，每一顆電池都能得到最準(zhǔn)確的控制，預(yù)防事故的產(chǎn)生。
磷酸鐵鋰電池是公認(rèn)安全性能最好的電池；其次，電池容量大，能量比更高；由于電池內(nèi)阻小，還可直接降低電池的發(fā)熱。磷酸鐵鋰電池和三元材料電池是新能源汽車所用的動(dòng)力鋰電池兩大路徑，前者應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大部分新能源汽車，而后者則應(yīng)用于特斯拉等車型。
綜合：磷酸鐵鋰電池安全性、壽命、電池自身性能等方面因素，和三元鋰電池在比容量高能量比上的特點(diǎn)，未來(lái)磷酸鐵鋰電池和三元電池的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)持續(xù)并且越來(lái)越炙熱化。
磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的比較：
⒈能量密度比較
磷酸鐵鋰電池單體，能量密度為120Wh/kg，成組后為80Wh/kg；三元鋰電池單體，能量密度為180Wh/kg，成組后能量密度為110Wh/kg。從數(shù)據(jù)上來(lái)看，在能量密度方面，三元鋰電池優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。
⒉安全性
三元鋰電池液態(tài)電解質(zhì)易燃易爆，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中容易觸發(fā)“熱失控”，在充放電過(guò)程中鋰枝晶的生長(zhǎng)容易刺破隔膜，引起電池短路，造成安全隱患。而磷酸鐵鋰電池在實(shí)際使用中具有耐高溫、安全穩(wěn)定性強(qiáng)、循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。
⒊成本方面
由于磷酸鐵鋰電池不含有貴重金屬材料，因此原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。而三元鋰電池是以鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池，因此成本會(huì)比磷酸鐵鋰電池貴很多。
⒋應(yīng)用領(lǐng)域
根據(jù)電車匯數(shù)據(jù)智庫(kù)部數(shù)據(jù)顯示，新能源客車的電池主要為磷酸鐵鋰電池，使用錳酸鋰電池的客車也占比較高，而三元鋰電池因?yàn)槠鋬?yōu)勢(shì)成為乘用車商業(yè)化首選。
動(dòng)力電池選擇磷酸鐵鋰電池好還是三元鋰電池好小編就先介紹到這里了，不論怎么樣，技術(shù)不分好壞，要看自己應(yīng)用的場(chǎng)景來(lái)選擇合適的鋰電池產(chǎn)品。不過(guò)，汽車市場(chǎng)體量大且應(yīng)用場(chǎng)景多樣化，商用車、卡車等更多的會(huì)采用磷酸鐵鋰電池，乘用車、轎車會(huì)偏向于三元鋰電池。
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個(gè)好?就動(dòng)力電池而言，目前，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池包以及鈦酸鋰電池在電動(dòng)車領(lǐng)域都有應(yīng)用。磷酸鐵鋰電池，由于安全性能穩(wěn)定、高溫性能好、重量輕等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的活躍在電動(dòng)客車市場(chǎng)。那么，鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個(gè)好?本文存能電氣小編整理了一些資料供大家閱讀。
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包的對(duì)比：
鈦酸鋰電池：
鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負(fù)極材料-鈦酸鋰，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外，它還可以用作正極，與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。普通的鈦酸鋰電池容易發(fā)生脹氣，導(dǎo)致電芯鼓包，電性能也會(huì)大幅下降，極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環(huán)壽命。
鈦酸鋰電池優(yōu)點(diǎn)：
1、安全穩(wěn)定性好
鈦酸鋰的電勢(shì)比純金屬鋰的電勢(shì)高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，放電電壓平穩(wěn)，而且，因此提高了鋰電池的安全性能。鈦酸鋰電池進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在針刺、擠壓、短路等嚴(yán)苛測(cè)試下，不冒煙、不起火、不爆炸，安全性遠(yuǎn)高于其他鋰電池。
2、快充性能優(yōu)異
與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰電池具有較高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，可高倍率充放電。在大大縮短充電時(shí)間的同時(shí)，對(duì)循環(huán)壽命的影響較小，熱穩(wěn)定性也較強(qiáng)。鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿。
3、循環(huán)壽命長(zhǎng)
鈦酸鋰電池完全充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)3萬(wàn)次以上，在作為動(dòng)力電池使用10年之后，可能還能作為儲(chǔ)能電池再用20年。用戶在實(shí)際使用中不用更換電池，幾乎不增加后期成本。
4、耐寬溫性能良好
一般電動(dòng)汽車在零下10℃時(shí)充放電就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，鈦酸鋰電池耐寬溫性能良好，耐用性強(qiáng)，在零下50℃到零上60℃均可正常充放電，無(wú)論是在冰封的北國(guó)，還是在炎熱的南方，車輛都不會(huì)因電池“休克”而影響工作，消除了用戶的后顧之憂。
綜上鈦酸鋰電池的優(yōu)勢(shì)，能大幅節(jié)省充電站場(chǎng)地建設(shè)和人員配置成本等，更適合在公交領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
鈦酸鋰電池缺點(diǎn)：
鈦酸鋰電池負(fù)極采用鈦酸鋰，相比負(fù)極用石墨的主流鋰電池，市場(chǎng)份額十分小眾。
能量密度低，成本高。特別是能量密度低是因?yàn)樨?fù)極材料鈦酸鋰的原理性能決定，很難有大的突破空間。
至于鈦酸鋰電池宣稱的使用壽命長(zhǎng)，更難被認(rèn)證。電池壽命還受到正極材料、電解液、隔膜、使用溫度等綜合影響。
磷酸鐵鋰電池包：
磷酸鐵鋰電池包是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價(jià)格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會(huì)有供料問(wèn)題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長(zhǎng)，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。
磷酸鐵鋰電池包優(yōu)點(diǎn)：
體積小，重量輕，鋰電池包的體積是鉛酸蓄電池體積的2/3,重量輕，只有鉛酸蓄電池的1/3～1/4。
循環(huán)壽命長(zhǎng)，磷酸鐵鋰電池包循環(huán)壽命有1200～2000次，但傳統(tǒng)鉛酸電池卻只有500～900次。
充放電特性好，鋰電池包充放電電能轉(zhuǎn)換效率可大于97%，鉛酸蓄電池充放電電能量轉(zhuǎn)換效率約為80%左右。
安全環(huán)保，磷酸鐵鋰材料不含任何重金屬與稀有金屬，無(wú)毒，無(wú)論在生產(chǎn)及使用中均無(wú)污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為綠色環(huán)保電池鋰電池。在穿刺、擠壓、過(guò)充、短路等實(shí)驗(yàn)中，不爆炸、不起火。
無(wú)記憶效應(yīng)，電池可以隨時(shí)充放電。
工作溫度范圍寬廣，磷酸鐵鋰電池包熱峰值可達(dá)350℃-500℃，而鉛酸電池只在200℃左右。
磷酸鐵鋰電池包缺點(diǎn)：
磷酸鐵鋰電池存在一些性能上的缺陷，如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低；材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差；產(chǎn)品一致性差；知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個(gè)好?
在純電動(dòng)汽車領(lǐng)域，電池多為磷酸鐵鋰電池包或者三元鋰電池，而近來(lái)格力欲收購(gòu)的銀隆客車，其核心競(jìng)爭(zhēng)力則是另辟蹊徑的鈦酸鋰電池。國(guó)內(nèi)汽車廠商應(yīng)用比較多的還是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池包。鈦酸鋰電池目前還未規(guī)?；?。并且鈦酸鋰電池價(jià)格高（生產(chǎn)成本高，濕度控制要求高），每瓦時(shí)9元左右，與磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池每瓦時(shí)2元左右的差距也是很大的。
鈦酸鋰電池未來(lái)市場(chǎng)空間將十分有限。鈦酸鋰電池做的企業(yè)少，將導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)整體研發(fā)投入少，從目前電池企業(yè)研發(fā)投入及規(guī)劃投入看，也很少企業(yè)會(huì)重點(diǎn)發(fā)展鈦酸鋰電池。未來(lái)，磷酸鐵鋰電池包技術(shù)進(jìn)步速度將超過(guò)鈦酸鋰電池。一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)車最好是用磷酸鐵鋰電池包，安全第一。
總結(jié)：鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包這是兩種不同的鋰電池，所使用的材料有所不同，特性也不一樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)。小編認(rèn)為磷酸鐵鋰電池的更好些，都說(shuō)是聚合物鋰電池不爆炸，但前短時(shí)間也出現(xiàn)過(guò)事故的，反而這個(gè)磷酸鐵鋰的市場(chǎng)周期長(zhǎng)些，更穩(wěn)定性些。
