裝同等重量的電池,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池誰(shuí)的續(xù)航能力更好?
在國(guó)家補(bǔ)貼新政對(duì)能量和續(xù)航提出更高要求后,在小型乘用車領(lǐng)域,三元鋰電池已經(jīng)全面取代磷酸鐵鋰電池。
裝同等重量的電池,磷酸鐵鋰電池可以行駛350公里,但是三元鋰電池可以行駛500公里。此外,三元鋰離子電池還可以通過(guò)不同的摩爾比,讓電池呈現(xiàn)不同的特性,如333體系(鎳鈷錳比例1:1:1)、523體系(鎳鈷錳比例為5:2:3)、622體系(天際ME7用的就是萬(wàn)向622體系軟包電芯)、811體系等。其中,第一個(gè)數(shù)據(jù)鎳的占比越高,續(xù)航越高,但是成本更高,安全性也較低;最后的數(shù)據(jù)錳(或鋁)的比例越高,續(xù)航偏低,成本更低。
在高密度、高續(xù)航的背后,必須承擔(dān)鎳化學(xué)性能活潑帶來(lái)的安全隱患。連特斯拉Model X這樣的技術(shù)領(lǐng)先產(chǎn)品,也曾在國(guó)內(nèi)外多次發(fā)生電池組起火燃燒的事故。在動(dòng)力電池的淘汰賽中,三元鋰電池的安全性提升是至關(guān)重要的命題,也是每一個(gè)新能源車企必須解決的核心問(wèn)題。在天際ME7上,我們也用自己的方式實(shí)現(xiàn)關(guān)于電池安全的承諾。
電芯:萬(wàn)向最新一代三元622體系軟包電芯
- 重量輕,容量大,安全性能好,電芯能量密度達(dá)258wh/kg
- 通過(guò)USABC針刺測(cè)試EUCAR2,實(shí)現(xiàn)不冒煙,不起火,不爆炸、不漏液
- 電芯符合國(guó)標(biāo)GB/T 34013-2017和VDA標(biāo)準(zhǔn)模組,尺寸規(guī)范化
模組:采用VDA標(biāo)準(zhǔn)模組進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)
- 模組生產(chǎn)為全新設(shè)計(jì)的自動(dòng)化產(chǎn)線,模組從上料、成組、焊接、下線檢測(cè)等均與設(shè)備自主完成,可有效的保證產(chǎn)品質(zhì)量及一致性
Pack:上海捷新的電池集成
- 具有主動(dòng)熱管理系統(tǒng),低溫加熱充電、低溫行駛加熱、溫度均衡、高溫冷卻、系統(tǒng)保溫等功能,實(shí)現(xiàn)電池壽命和安全的最優(yōu)策略
- 電池系統(tǒng)具有電池狀態(tài)監(jiān)測(cè),故障診斷處理、充放電保護(hù)、碰撞保護(hù)、絕緣保護(hù),手動(dòng)斷電等多重安全保護(hù)
電池托架:陶瓷鋁合金高強(qiáng)度電池托架
- 強(qiáng)化劇烈碰撞情況下對(duì)動(dòng)力電池組的防護(hù)能力,輕量化設(shè)計(jì)優(yōu)化整車質(zhì)量
磷酸鐵鋰電池也有其缺點(diǎn):例如低溫性能差,正極材料振實(shí)密度小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池,因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢(shì)。而用于動(dòng)力電池時(shí),磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣,需要面對(duì)電池一致性問(wèn)題。
單質(zhì)鐵的威脅
在磷酸鐵鋰制備時(shí)的燒結(jié)過(guò)程中,氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質(zhì)鐵的可能性。單質(zhì)鐵會(huì)引起電池的微短路,是電池中最忌諱的物質(zhì)。這也是日本一直不將該材料作為動(dòng)力型鋰離子電池正極材料的主要原因。
性能缺陷
磷酸鐵鋰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。低溫性能較差,即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問(wèn)題。磷酸鐵鋰型鋰離子電池測(cè)試結(jié)果表明表明磷酸鐵鋰電池在低溫下(0℃以下)無(wú)法使電動(dòng)汽車行駛。盡管也有廠家宣稱磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯(cuò),但是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下,在這種狀況下,設(shè)備根本就無(wú)法啟動(dòng)工作。
制造成本高
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。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆盡管提高了材料的電化學(xué)性能,但是也帶來(lái)了其它問(wèn)題,如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工性能不良以及對(duì)環(huán)境要求苛刻等問(wèn)題。盡管磷酸鐵鋰中的化學(xué)元素Li,F(xiàn)e與P很豐富,成本也較低,但是制備出的磷酸鐵鋰產(chǎn)品成本并不低,即使去掉前期的研發(fā)成本,該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本,會(huì)使得最終單位儲(chǔ)能電量的成本較高。
一致性差
產(chǎn)品一致性差。無(wú)論是從材料制備,還是從生產(chǎn)制造。都很難保證產(chǎn)品的一致性,且磷酸鐵鋰的電壓平臺(tái)較窄,更增加了電池的可觀測(cè)性難度。
除此之外,我們還在積極探索和布局未來(lái)電池技術(shù),比如更安全更高效的固態(tài)電池。天際汽車是同行業(yè)中率先布局固態(tài)電池技術(shù)的新能源整車企業(yè),目前已和臺(tái)灣輝能簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,按照目前的技術(shù)研發(fā)迭代進(jìn)度,2021年天際汽車將在乘用車上逐步小批量使用固態(tài)電池,整車?yán)m(xù)航和安全能力將會(huì)得到極大提升。相信,屆時(shí)關(guān)于動(dòng)力電池的爭(zhēng)議,會(huì)涌現(xiàn)更多更好的答案。













