特斯拉為什么不采用磷酸鐵鋰電池？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-29 04:45
點(diǎn)擊量：次
至于為什么不采用磷酸鐵鋰電池，主要原因應(yīng)該是容量（Capacity單位是Ah）-以及能量（Energy，即容量的Ah乘以電壓，得到Wh）偏低（磷酸鐵鋰容量比三元低一點(diǎn)，電壓還低，只有3.4V，所以乘出來的能量就更低了）。實(shí)際的汽車用電池組都是串并聯(lián)組合出來的，需要用串聯(lián)來提高電壓，此時(shí)，單節(jié)單池的電壓以及不同電池之間的容量一致性顯得非常重要，光說容量低是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/div>
Power功率，Life壽命，Cost成本，Safety安全，以及Energy能量。對比的材料是NMC/NCA三元材料/NCA，LCO鈷酸鋰，LFP磷酸鐵鋰，LMO錳酸鋰。NCA和NCM比較相近，算是材料中的近親，因此在這里歸為一類說。
LCO=LiCoO2,layered,NMC=LiNixMnyCozO2,layered,NCA=LiNi1-y-zCoyAlzO2,layered,LMO=LiMn2O4spinel,LFP=LiFePO4olivine
LFP材料
Energy能量最低（悲劇，容量低是一方面，3.4V的低電壓才是問題，反面例子就是鎳錳酸鋰尖晶石，電壓4.7V）。篇幅所限，就不在這里放充放電曲線了。
Power功率一點(diǎn)也不低（在鄙研究所自制的中試級磷酸鐵鋰，5C可以做到130mAh/g滴（當(dāng)然PHOSTECH的也可以。。。）。包碳+納米化材料倍率性能還是很強(qiáng)大的！）。
Life壽命和Safety安全性最優(yōu)，這主要得益于該材料中聚陰離子PO43-
的結(jié)合作用，使得氧結(jié)合的更好，與電解液的反應(yīng)活性低，不像三元材料那樣更容易出現(xiàn)一些產(chǎn)生氧氣鼓泡等現(xiàn)象。壽命上，一般認(rèn)為可以>4000次循環(huán)。
Cost成本，磷酸鐵鋰還不錯(cuò)，成本上僅次于LMO錳酸鋰材料（這個(gè)東西，空氣燒，錳源又便宜），第二有競爭力。磷酸鐵鋰的原料，磷鐵鋰都比較便宜，但是做成納米粉需要一些成本，熱處理又要在惰性氣氛下進(jìn)行，種種工藝要求，導(dǎo)致該材料的成本（國產(chǎn)的大約10W/t）不像LMO那么低（6~7W/t），但是比起NMC（13W/t），LCO（更貴）還是便宜一些的。
原因：鈷比鎳貴，鎳比錳鐵要貴，用什么原料，有什么成本。
然后再對比分析以下NCM/NCA材料
能量最有優(yōu)勢（電動汽車就想跑遠(yuǎn)點(diǎn)，這個(gè)最重要）。此外隨著高鎳NCM材料的研發(fā)推出，這個(gè)材料的能量密度還能有進(jìn)一步的提升
功率還可以（其實(shí)也夠用了，對于純電動汽車，能量比功率特性更為重要，對于豐田Prius這種混動車，功率特性才更重要，但前提是能量不能太挫）
壽命，也不錯(cuò)。之前的時(shí)候，三元材料可能壽命在1000次左右，但是近幾年來隨研發(fā)工作的進(jìn)展，該材料的壽命已經(jīng)可以達(dá)到2000周（好像標(biāo)準(zhǔn)是還能保持80%還是多少，記不清了），這就已經(jīng)很可觀了，比如你電動汽車，一天一充，一年365次，2000次夠你6年了，好多人這時(shí)都打算換車?yán)病?/div>
成本有點(diǎn)高（先承認(rèn)這點(diǎn)），畢竟用了些鎳鈷金屬，成本高點(diǎn)正常，但是這個(gè)材料至少比LCO鈷酸鋰便宜，所以以后在日常電子消費(fèi)品領(lǐng)域，取代LCO材料還是比較有前途的。
安全差，尤其是相對于磷酸鐵鋰而言，NCM/NCA材料充電時(shí)會往外冒氧氣，使用中出事的可能性也高于LFP材料，三元材料電池安全性一直存在一些問題。但是說到這里，電池里不只有正極材料，我們還可以通過電解液成分調(diào)節(jié)，隔膜優(yōu)化（陶瓷隔膜神馬）以及優(yōu)化電池控制系統(tǒng)（冷卻，安全防護(hù)）來減輕這個(gè)問題。雖然NCM/NCA材料的安全性一直算是個(gè)問題，但是還是有提高的空間和解決的辦法的。說能完全解決安全問題的，筆者認(rèn)為都是在耍流氓。電池控制系統(tǒng)，是盡可能提高安全度，不可能保證100%安全。
所以在此對比一下這兩個(gè)材料，最重要的能量密度上NCM/NCA完勝，壽命上NCM/NCA不差，安全上NCM/NCA差些，但是不嚴(yán)重，功率不算太重要，兩者都不錯(cuò)，成本上NCM/NCA高一點(diǎn)。
但是在這里注意了：成本上NCM/NCA高，是單位質(zhì)量的成本(rmb/kg)?？紤]到單位質(zhì)量的NCM/NCA能量密度高(Wh/kg)，所以折合成單位能量的成本的話(rmb/Wh)，NCM/NCA還更有優(yōu)勢一些，所以從單位材料的成本來單純計(jì)算，結(jié)果可能是比較有欺騙性的。
另外一點(diǎn)，就是磷酸鐵鋰放電平臺太平，不好做電池控制系統(tǒng)啊，NCM/NCA這方面就要好些。
產(chǎn)品相關(guān)推薦
-
簡介磷酸鐵鋰電池電壓與容量關(guān)系
2019-11-08
-
你知道鋰電池與鉛酸電池的區(qū)別有哪些嗎
2019-08-29
-
18650鋰電池的應(yīng)用及使用方法有哪些？
2019-06-14
-
那么快充究竟安不安全，會不會對手機(jī)電
2019-06-13
-
實(shí)用性最接近燃油車的新能源汽車，電池
2019-03-08
-
手機(jī)鋰電池鼓包修復(fù)方法有哪些？
2019-10-17
-
放棄進(jìn)軍鋰電池 中利集團(tuán)終止重組比克動
2019-01-22
-
鋰電池保護(hù)板工作原理及構(gòu)成介紹
2019-05-20
-
介紹電動自行車電池的正確充電方法
2019-06-15
-
降低電解液密度和提高電解液溫度可以提
2019-05-17
