鋰電池領域的“最強王者”是磷酸鐵鋰還是三元呢?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-13 16:02
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電化學電池的應用推廣改變了當下的產(chǎn)業(yè)格局，其中，鋰電池在動力和儲能領域發(fā)展迅猛。時下關于兩大熱門鋰電池“磷酸鐵鋰電池”和“三元鋰電池”孰輕孰重的爭論從未停止過，今年，這二者再次被推向風口浪尖。
磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池“分庭抗禮”
在新能源汽車領域里，純電動汽車占據(jù)C位，而在純電動汽車動力電池里，三元鋰電池占據(jù)上風，磷酸鐵鋰電池次之。其實在2015年，三元與磷酸鐵鋰的裝機量比約為3:7，而三元趕超磷酸鐵鋰的時間是在剛剛過去的2018年，主要原因就是三元電池愈發(fā)突出的續(xù)航能力符合政策補貼要求，滿足市民更遠的出行需要。
三元鋰電池動力汽車
這并不表明磷酸鐵鋰在動力電池領域沒有市場。一月份，比亞迪表示，公司乘用車都將換裝三元電池，而客車將會繼續(xù)使用磷酸鐵鋰電池。由此可見，基于安全性和穩(wěn)定性，在動力電池領域，磷酸鐵鋰會更加廣泛地應用于公共交通、物流運輸?shù)刃袠I(yè)。
三元鋰電池
然而，磷酸鐵鋰電池不會只局限于此。有業(yè)內人士推測，在新能源補貼即將大幅下調的同時，政策很可能不會對動力電池續(xù)航能力實行新的規(guī)定，而續(xù)航能力已經(jīng)達到要求并有資質的磷酸鐵鋰電池公司將重新?lián)屨疾糠制囀袌觥?/div>
動力電池領域之外，儲能市場的崛起也給了鋰電池更好的出路。無論是大型還是小型的儲能項目，不僅要求鋰電池容量大，還要求安全、穩(wěn)定和壽命長。由此可見，磷酸鐵鋰電池的特點更符合儲能行業(yè)的應用。
磷酸鐵鋰電池
在這樣的條件下，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池“分庭抗禮”的局面仍將是未來鋰電市場的主流，誰是“最強王者”目前來看還不能輕易下定論。
目前鋰離子電池的主要發(fā)展方向為高能量和高功率，同時這也是電子產(chǎn)品終端不斷升級換代以及新能源電動汽車行業(yè)發(fā)展壯大的必然要求。
因此，唯有繼續(xù)完善現(xiàn)有鋰離子電池相關技術，開發(fā)新型鋰離子電池材料，才能適應經(jīng)濟增長與環(huán)境保護相協(xié)調的發(fā)展潮流。
1、三元正極材料特性
理想的正極材料需具備如下特性。
（1）存在具有較高氧化還原電位且易發(fā)生氧化還原反應的過渡金屬離子，以保證鋰離子電池較高的充放電容量及輸出電壓；
（2）較高的電子及鋰離子電導率以保證良好的倍率性能；
（3）良好的結構穩(wěn)定性；
（4）在較寬電壓范圍內具有較高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；
（5）較易制備，環(huán)境友好且價格適中。
三元正極材料LiNi1-x-yCoxMnyO2（NCM）具有比容量高、結構穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好和成本較低的特性。LiNi1-x-yCoxMnyO2材料可認為由Co層被Ni和Mn部分取代而來。Ni含量上升能夠提高材料容量但會降低循環(huán)性能和穩(wěn)定性，Co含量上升可以抑制相變并提高倍率性能，Mn含量上升有利于提高結構穩(wěn)定性，但會降低容量。三種過渡金屬的含量決定了材料的各項性能，首次放電容量、容量保持率、比容量和熱穩(wěn)定性等性能無法同時達到最優(yōu)，需要取舍，企業(yè)在生產(chǎn)過程中可以適當?shù)慕档蚇i含量，提高Co、Mn 的占比，以增強循環(huán)性能，延長產(chǎn)品壽命。
