三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池對比區(qū)別有哪些?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-09-10 12:57
點擊量:次
國家在大力扶持新能源汽車,僅2017年國家便出臺了16項相關政策。而新能源汽車也趁著這股順風迅猛發(fā)展。市場預計今年將產銷70萬輛新能源汽車,以此帶動的動力電池需求將進一步放大。但在下游原材料價格暴漲以及上游整車廠價格打壓的雙重壓力下,市場預計,在短暫的火爆期之后,成本和技術導向將令動力電池行業(yè)將進入洗牌期。
新能源汽車的重要瓶頸之一在于電池的續(xù)航里程。在此背景下,國家《促進汽車動力電池發(fā)展行動方案》、《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》等紛紛鼓勵高能量密度電池的使用,近期《外商投資產業(yè)指導目錄(2017年修行)》提出解除純電動汽車合資企業(yè)限制以及取消汽車電子和動力電池股比限制,也是促進國內新能源汽車市場推廣應用高能量密度電池的重要舉措。
目前,國內新能源汽車大部分在采用磷酸鐵鋰(BYD為主)和三元鋰電池,乘用車續(xù)航里程基本上都能夠達到200公里,但是電池系統(tǒng)平均能量密度水平僅為115 Wh/Kg。
2017年3月份,國家工信部等四部委聯(lián)合頒布《促進汽車動力電池發(fā)展行動方案》,指出到2020年,要求新型鋰離子動力申池單體比能量超過300 Wh/Kg;系統(tǒng)比能量力爭達到260Wh/Kg。
磷酸鐵鋰
磷酸鐵鋰電池采用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料。
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,因此在零電壓存放時并不會有泄漏,高溫條件下或過充時安全性非常高,可快速充電,高放電功率,無記憶效應,循環(huán)壽命高,缺點為低溫性能差,正極材料振實密度小,能量密度較低,產品的成品率和一致性也飽受質疑。
磷酸鐵鋰電池所需原材料無需進口,供應充足,價格穩(wěn)定,成本相對較低。磷酸鋰電池的循環(huán)壽命要遠遠大于三元鋰電池。
缺點:低溫條件下(氣溫低于-10℃以下),磷酸鋰電池衰減得非???,經過不到100次充放電循環(huán),電池容量將下降到初始容量的20%,基本與寒冷地區(qū)的使用絕緣了。正極材料振實密度小,能量密度較低,產品的成品率和一致性也飽受質疑。
磷酸鐵鋰電池單體能量密度為140Wh/kg,已經接近理論極致170Wh/kg。
三元鋰電池
三元鋰電池全稱是“三元材料電池”,一般是指采用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2,NCM)或鎳鈷鋁酸鋰(NCA)三元正極材料的鋰電池,把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽作為三種不同的成分比例進行不同的調整,所以稱之為“三元”。
優(yōu)點:三元鋰電池的低溫性能優(yōu)異,在-30℃條件下可保持正常電池容量,更適應北方低溫地區(qū)的使用條件。三元電池的能量密度180Wh/kg,今后還有很大的提升空間。
其標稱電壓可達到3.6-3.8V,能量密度比較高,電壓平臺高,振實密度高,續(xù)航里程長,輸出功率較大。
缺點:高溫條件下,三元鋰電池的三元材料會在200℃時發(fā)生分解,在高溫作用下極易發(fā)生燃燒或爆炸的現(xiàn)象。
從制造成本上來看,三元鋰電池所必需的鈷元素在我國儲量較少,大部分靠海外進口,受到市場波動影響非常大,所以三元鋰電池的成本居高不下。
三元鋰電池產品已經趨于成熟,美國特斯拉Model系列車型已經實現(xiàn)突破,其Model 3即將規(guī)?;N量,進一步論證三元鋰動力電池的可行性。Model 3采用全新21700電池,相比18650電池在外觀上變長變粗,能量密度也提高了20%,單體電池容量可達3~4.8Ah,大幅提升35%。毫無疑問,當前三元鋰動力電池已然為主流產品。
















