新能源轎車到底該選哪種電池?三元鋰電池or磷酸鐵鋰電池?
為了提高產(chǎn)品的安全性,使用具有較強耐熱性的材料,采用泄壓閥控制電池內(nèi)的壓力、主動控制電池的電流,并且實時監(jiān)測電池充電狀態(tài),并能夠強制切斷電流回路提高安全性。這些都是可行的提高三元鋰電池安全性的措施。
基于安全性考慮,采用三元鋰電池的新能源客車無法進入工信部的新能源車目錄,而轎車、貨車則不受影響。雖然有著安全顧慮,但因為政策對能量密度的規(guī)定,三元鋰電池已經(jīng)呈現(xiàn)取代磷酸鐵鋰電池趨勢,成為乘用車的主流。
2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用車中,采用三元鋰電池的車型有221款,而采用磷酸鐵鋰的僅有33款。比亞迪曾是國內(nèi)磷酸鐵鋰電池的領(lǐng)跑者,但從2016年起,旗下的新能源車,包括秦、唐等所有PHEV乘用車等都開始匹配三元鋰電池,唯有大巴仍然采用磷酸鐵鋰。其資源也向三元鋰電池傾斜,坑梓工廠三元鋰電池產(chǎn)能6GWh,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)能8GWh,而新建的青海工廠的三元鋰電池產(chǎn)能更是將達到18GWh。
迄今為止,三元和磷酸鐵鋰電池還未能夠分出勝負(fù),三元鋰電池略占上風(fēng),但兩者至少在現(xiàn)階段都不是完美的解決方案,石墨烯或者燃料電池等其他替代能源技術(shù)都在一旁虎視眈眈。
磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點:
1、使用安全
磷酸鐵鋰電池晶體中的P-O鍵穩(wěn)固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質(zhì),因此擁有良好的安全性。磷酸鐵鋰電池經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試,即使在碰撞,穿刺也不會發(fā)生爆炸。
2、壽命的改善
磷酸鐵鋰動力電池,循環(huán)壽命達到2000次以上,標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時率)使用,可達到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池最多也就1~1.5年時間,而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用,理論壽命將達到7~8年。
3、高溫性能好
磷酸鐵鋰電池?zé)岱逯悼蛇_350℃-500℃,而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣(-20C--75C),有耐高溫特性。
4、大容量
電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低于額定容量值,這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,電池?zé)o論處于什么狀態(tài),可隨充隨用,無須先放完再充電。
6、重量輕
同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3。
7、環(huán)保
磷酸鐵鋰電池?zé)o污染,符合歐洲RoHS規(guī)定,為絕對的綠色環(huán)保電池證。
8、快速充電
可大電流2C快速充放電,在專用充電器下1.5C充電40分鐘內(nèi)即可將電池充滿,啟動電流可達2C
磷酸鐵鋰電池缺點:
1、磷酸鐵鋰電池正極的振實密度小,密度一般在0.8到1.3左右。體積大
2、導(dǎo)電性能差,鋰離子擴散速度慢,高倍充放電時,實際的比容量低。
3、磷酸鐵鋰電池的低溫性能差
4、磷酸鐵鋰電池單個電池的壽命長,在2000次左右,但是磷酸鐵鋰電池組的壽命短,一般在500次左右。
三元鋰電池:
正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料,石墨作為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同,三元鋰電池電壓平臺很高,這也就意味著在相同的體積或是重量下,三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢。
三元鋰電池優(yōu)點:
1、電壓平臺高。電壓平臺越高,比容量越大,肯定同樣體積、重量,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續(xù)航里程更遠。三元材料的電壓平臺明顯比磷酸鐵鋰高,高線可以達到4.2伏,放電平臺可以達到3.6或者3.7伏。
2、能量密度高
3、振實密度高
三元鋰電池缺點:
1、安全性差
2、耐高溫性差
3、壽命差
4、大功率放電差
5、元素有毒,三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高,高溫后釋放氧氣極容易燃燒。












