鋰動力電池的路線選擇三元？or磷酸鐵鋰？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-17 23:03
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（1）鋰動力電池的路線選擇（三元？or磷酸鐵鋰？）是一個事。不論是國家政策，或者是企業(yè)選擇，還是科研實務，哪怕是出去吹牛逼，都會面臨這個問題。
（2）理論上，三元材料(8:1:1)的克容量可以達到280mAH/g，放電電壓3.7v，則理論能量密度可以達到1000wh/kg。而磷酸鐵鋰就要差很多，理論克容量是169mAH/g，放電電壓3.2v，則理論密度僅有540wh/kg。簡言之，磷酸鐵鋰的理論能量密度大約是三元的一半。
（3）但是，上述的是正極材料的能量密度。如果推廣到電池模組，則三元材料能量密度一般不超過200wh/kg，磷酸鐵鋰一般不超過110wh/kg，也就是說從正極材料到電池模組，能量密度下降了80%。這些下降的80%包括負極、電解液、隔膜、鋁箔、銅箔、BMS、pack箱體等等。
（4）因此，當我們討論三元和磷酸鐵鋰的能量密度的時候，我們究竟在討論什么？如果要提高電池模組的能量密度，其實可以從很多方面入手。如果說電芯的工藝已經逐漸逼近極限，那么包裝材料呢？能否把連接電路減重？能否把BMS減重？能否把笨重的鋼鐵包裝變成復合材料的呢？
（5）對于整車而言，發(fā)動機帶來的振動和電機的振動不可同日而語。整車能否采用輕量化的材料代替鋼鐵，從而為電池減重提供空間？無論三元或者鐵鋰，終將只是國家政策下的過渡品。這兩款電池的能量密度，放電特性，充電倍率等弊端導致整車性能和便利性的短板，無法達到人們能普遍接受的程度。未來的電動車汽車只能比燃油車更進步，而不是更麻煩，否則永遠無法推廣。
另外，BMS重量可以忽略。 鋰離子電池可以分為方形電池、軟包電池和圓柱型電池。
（2）理論上，三元材料(8:1:1)的克容量可以達到280mAH/g，放電電壓3.7v，則理論能量密度可以達到1000wh/kg。而磷酸鐵鋰就要差很多，理論克容量是169mAH/g，放電電壓3.2v，則理論密度僅有540wh/kg。簡言之，磷酸鐵鋰的理論能量密度大約是三元的一半。
（3）但是，上述的是正極材料的能量密度。如果推廣到電池模組，則三元材料能量密度一般不超過200wh/kg，磷酸鐵鋰一般不超過110wh/kg，也就是說從正極材料到電池模組，能量密度下降了80%。這些下降的80%包括負極、電解液、隔膜、鋁箔、銅箔、BMS、pack箱體等等。
（4）因此，當我們討論三元和磷酸鐵鋰的能量密度的時候，我們究竟在討論什么？如果要提高電池模組的能量密度，其實可以從很多方面入手。如果說電芯的工藝已經逐漸逼近極限，那么包裝材料呢？能否把連接電路減重？能否把BMS減重？能否把笨重的鋼鐵包裝變成復合材料的呢？
（5）對于整車而言，發(fā)動機帶來的振動和電機的振動不可同日而語。整車能否采用輕量化的材料代替鋼鐵，從而為電池減重提供空間？無論三元或者鐵鋰，終將只是國家政策下的過渡品。這兩款電池的能量密度，放電特性，充電倍率等弊端導致整車性能和便利性的短板，無法達到人們能普遍接受的程度。未來的電動車汽車只能比燃油車更進步，而不是更麻煩，否則永遠無法推廣。
另外，BMS重量可以忽略。 鋰離子電池可以分為方形電池、軟包電池和圓柱型電池。
【材料體系】
目前主流的有磷酸鐵鋰電池、三元材料電池等分別指的是以磷酸鐵鋰和三元材料為正極材料的鋰離子電池。三元材料指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三種金屬元素為核心元素的正極材料。
淺析磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的區(qū)別
【綜合評價】
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。從數據上來看，在能量密度方面，三元鋰電池優(yōu)于磷酸鐵鋰電池；在循環(huán)壽命方面，二者相當，單體電芯的循環(huán)壽命都大于3000次，電池成組后，由于使用工況變得惡劣和復雜，壽命會有一定的減少，電池組壽命折合6年15萬公里。EV200使用的電池為三元鋰電池。
目前磷酸鐵鋰電池能量密度已經基本達到理論的極致，而三元電池的能量密度還有很大的提升空間。綜合能力密度、功率密度、循環(huán)壽命、低溫性能等方面，三元電池的綜合性能優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。
