三元鋰電池在低溫時的放電性能如何?
為什么從這個角度討論,如果我的話,我會直接看兩家企業(yè)誰在汽車本身上更有前途——我認(rèn)為電池類型只是電動汽車發(fā)展中的一個小問題,而電動汽車的本質(zhì)依舊是汽車。
具體到電池本身,三元材料目前還沒有解決安全問題。特斯拉已經(jīng)出現(xiàn)多次著火爆炸事故,而這還是在電池單體為18650的情況下。如果采用大單體電池(題主舉例的60Ah的就是了),那么怎么解決安全問題呢?
而磷酸鐵鋰,基本上到瓶頸了,肯定沒前途了。比亞迪正在研究往里加料……呵呵,加了料其實也是另外一種三元了……不過,就像前面說的,換電池只是分分鐘的事情~除了比亞迪這種由電池發(fā)展到車的對電池路線很依賴,其他車型對電池依賴極低——需要什么電池,只要給電池廠家下單,規(guī)定了產(chǎn)品參數(shù),就ok了。
磷酸鐵鋰電池的電壓平臺太長太平,使得soc估計變得異常困難,而soc估計是電池管理的基礎(chǔ),或者說是核心。。這會影響到電池組的一致性管理,進(jìn)而影響到具體的功能,例如續(xù)航里程估計、soh管理等。
這個問題很難解決,隨著電池管理技術(shù)的不斷前進(jìn),這種由電化學(xué)性質(zhì)決定的弱點可能會進(jìn)一步放大。這有可能會成為磷酸鐵鋰電池技術(shù)路線上的一個大坑。
先給結(jié)論:三元材料在電池比能量、比功率、大倍率充電、低溫性能等方面有優(yōu)勢,循環(huán)性能方面則是磷酸鐵鋰材料優(yōu)勢明顯,在安全方面磷酸鐵鋰電池也優(yōu)于三元材料。在選用電池時可根據(jù)不同用途選擇,如大巴車空間較大,對電池比能量和比功率要求相對較低,可選擇磷酸鐵鋰材料電池,發(fā)揮其循環(huán)性能好的特性,轎車空間有限,電池用量小,則選用高比能量與高比功率三元材料電池更為合適。
下面就安全性、能量密度、單體標(biāo)稱電壓、使用壽命、應(yīng)用成本、低溫衰減能力等方面分析磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池優(yōu)劣。
安全性:
三元鋰電池:三元鋰電池如果內(nèi)部短路或是正極材料遇水,都會有明火產(chǎn)生。所以一般三元鋰電池都會有一層鋼殼保護(hù)。特斯拉給電池組進(jìn)行了全方位的保護(hù),但是在極端的碰撞事故中,起火隱患還是有的。
磷酸鐵鋰電池:磷酸鐵鋰電池則要穩(wěn)定許多,電池板就算是穿刺、短路也不會爆炸燃燒,遭到350℃的高溫也不會起火(三元鋰電池在180-250℃就扛不住了)。所以在安全性能上,磷酸鐵鋰電池略勝一籌。
能量密度:
三元鋰電池:三元鋰電池的能量密度大,電壓更高,所以同樣重量的電池組電池容量更大,車子跑的距離也就更遠(yuǎn),速度也能更快。
使用壽命:
三元鋰電池:三元鋰電池的理論壽命是2000次充放電循環(huán),但在實際使用中,當(dāng)進(jìn)行900次的充放電循環(huán)后,電池容量就基本衰減到了55%。但如果每次電池充放電都控制在0%-50%或者25%-75%的循環(huán)中工作,即使經(jīng)過3000次的充放電循環(huán),電池容量基本還能能夠保持在70%左右,但這需要非常優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)。
磷酸鐵鋰電池:磷酸鐵鋰電池即便是經(jīng)過3000次0-100%的充放電使用,容量也才會衰減到80%,所以磷酸鐵鋰電池的電池管理系統(tǒng)就沒那么復(fù)雜,也就進(jìn)一步降低了整車研發(fā)成本。
應(yīng)用成本:
咱們國家的鋰礦、氧化鐵磷酸鹽儲量豐富,制造磷酸鐵鋰電池有優(yōu)勢。而我國缺乏鈷礦,制造必須采用鈷元素的三元鋰電池會有些困難。所以,我國許多車企(包括電池企業(yè))發(fā)展磷酸鐵鋰電池是很現(xiàn)實的。
所以,現(xiàn)在市面上采用三元鋰電池的電動車,動力電池基本都是國外品牌產(chǎn)品(日本松下,韓國SK等),價格也相應(yīng)要比采用磷酸鐵鋰電池的車型(同級別)貴一些。
低溫衰減能力:
三元鋰電池在低溫時的放電性能要優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。
















