從能量密度和安全性來看，綜合性能較好的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池已成為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的主流，但兩種電池在自身特性上也存在顯著差異。三元鋰電池能量密度>磷酸鐵鋰是評(píng)價(jià)電池性能的最關(guān)鍵指標(biāo)。電池能量密度的概念與其他材料密度的概念相同。簡(jiǎn)單地說，它是電池每單位重量或體積所包含的能量。例如，兩種大小和重量相同的礦石，一種含雜質(zhì)較多，另一種含含量較高，顯然更有價(jià)值。電池的能量密度與礦石含量相同。在相同體積或重量下，能量密度越高，電池提供的能量越多，續(xù)航時(shí)間越長(zhǎng)。增加電池的能量密度等于增加車輛的耐久性。磷酸鐵鋰電池是以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池。三元鋰電池是以鎳、鈷為正極材料，采用錳或鋁鹽穩(wěn)定化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池，主要有ncm（鎳、鈷、錳）和nca（鎳、鈷、鋁）。由于化學(xué)特性，磷酸鐵鋰電池的電壓平臺(tái)較低，其能量密度約為140wh/kg。三元鋰電池電壓和能量密度高達(dá)240wh/kg。也就是說，在相同電池重量下，三元鋰的能量密度是磷酸鐵鋰材料的1.7倍。毫無疑問，三元鋰電池在能量密度方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但不同配方的三元鋰電池的能量密度會(huì)有所不同（鎳、鈷、錳/鋁三種不同比例）。特斯拉使用21700塊能量密度為260Wh/kg的NCA鋰離子電池，是量產(chǎn)電動(dòng)車中能量密度最高的。其鎳鈷鋁比為8:1.5:0.5，屬于“高鎳電池”。在ncm電池中，根據(jù)鎳、鈷、錳的含量，可分為ncm111、ncm523、ncm622和ncm811（鎳、鈷、錳的比例用數(shù)字表示）。根據(jù)目前對(duì)電池續(xù)航范圍的要求，高鎳含量ncm 811是關(guān)鍵突破方向。因?yàn)殡S著鎳含量的增加，三元正極材料的比容量逐漸增大，芯部的能量密度也隨之增大。但從表中可以看出，NCA811和NCM811這兩款車的性能明顯更好。我們應(yīng)該走NCA路線還是NCM路線？其實(shí)，選擇并不難。鎳鈷鋁電池生產(chǎn)工藝要求高，成本高，技術(shù)掌握在日韓手中。另一方面，更高的溫度很容易導(dǎo)致熱失控。鎳鈷錳電池不如鎳鈷鋁電池耐用，但其優(yōu)點(diǎn)是含錳的三元體系具有較好的熱穩(wěn)定性和安全性，因此我國(guó)主要研究開發(fā)鎳鈷錳電池。

 

安全磷酸鐵鋰>磷酸鐵鋰的熱穩(wěn)定性是目前汽車用鋰電池中最好的。電熱峰值在350℃以上，當(dāng)電池溫度在500-600℃時(shí)，電池內(nèi)部的化學(xué)成分開始分解。三元鋰電池?zé)岱€(wěn)定性差，在300℃左右開始分解，對(duì)電池管理系統(tǒng)的要求很高。為了保護(hù)電池的安全，需要有過熱保護(hù)裝置和電池管理系統(tǒng)。因此，磷酸鐵鋰在高溫下的安全性相對(duì)較高。