三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池誰(shuí)能深入消費(fèi)者的心？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-29 12:49
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近年來(lái)，由于我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)在政策以及市場(chǎng)的雙重利好下發(fā)展迅速，大家對(duì)動(dòng)力電池的關(guān)注也越來(lái)越高。新能源汽車最核心的技術(shù)“三電”，即電池、電控、電機(jī)的研究也在不斷的完善起來(lái)。而今天，小編要和大家來(lái)聊一下電池這一核心部件。電池?fù)?dān)負(fù)著電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的重任，而目前我國(guó)動(dòng)力電池的主流選擇為磷酸鐵鋰和三元鋰電池。相比之下，三元鋰電池又是兩個(gè)類型里面采用次數(shù)最多的，根據(jù)2017年工信部發(fā)布的8批共296款新能源乘用車中，采用最多的三元鋰電池，共有221款，而磷酸鐵鋰電的僅有33款。
對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，選擇哪個(gè)類型的電池主要是看哪種電池的續(xù)航里程更遠(yuǎn)、壽命更長(zhǎng)、更加安全這些問(wèn)題。說(shuō)到電池的續(xù)航里程，其實(shí)就是看電池的能量密度。三元鋰電磁的能量密度大，電壓更高。所以在相同重量的電池組電池的容量更大，汽車的續(xù)航里程可以更遠(yuǎn)。并且我國(guó)的消費(fèi)者對(duì)于汽車的乘坐空間的要求還是比較高的，因此高密度的電池可以釋放出更多的車身空間，給駕乘者擁有更好的乘坐體驗(yàn)，尤其是對(duì)于家庭用戶來(lái)說(shuō)絕對(duì)是一個(gè)非常重要的加分項(xiàng)。
如果是從電池的使用壽命來(lái)說(shuō)，磷酸鐵鋰在循環(huán)使用率上與三元鋰電池會(huì)更加的有優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)于一般家庭來(lái)說(shuō)，二者的額定循環(huán)壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際使用情況，所以這一方面雖然磷酸鐵鋰電池有優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)并沒(méi)有吸引。此外，磷酸鐵鋰電池的低溫性能衰減也是其一大缺陷。有數(shù)據(jù)表明，一塊容量為3500mAh電池，如果在-10℃的環(huán)境中工作，經(jīng)過(guò)不到100次充放電循環(huán)，電量將急劇衰減至500mAh。而作為純電動(dòng)汽車的主要市場(chǎng)，我國(guó)北方的冬季溫度經(jīng)常處于零下10℃左右，這一缺點(diǎn)對(duì)于車主來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)困擾。
按照材料體系來(lái)說(shuō)，這兩種電池都會(huì)在到達(dá)一定溫度時(shí)發(fā)生分解，磷酸鐵鋰電池的分解溫度要高于三元鋰電池，但是這并不能判定三元鋰電池的安全性就差，因?yàn)閯?dòng)力電池系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)是可以通過(guò)動(dòng)力連接結(jié)構(gòu)、熱管理設(shè)計(jì)、電池管理系統(tǒng)等多個(gè)方面系統(tǒng)進(jìn)行提升，從而讓安全措施設(shè)計(jì)的更加完善與科學(xué)，這樣子也能讓電池工作處于安全狀態(tài)下。例如吉利新能源旗下電動(dòng)車配置的ITCS電池溫度管理系統(tǒng)，就能在38度時(shí)開(kāi)啟冷卻，確保電池運(yùn)作在安全溫度區(qū)間。但是相比較之下，磷酸鐵鋰電池的安全性無(wú)疑是更高的。
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)?；２⑶意佀徜囯姵貎r(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。
