磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的區(qū)別

 

目前，用于電動(dòng)車的動(dòng)力電池比較常見的有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。其中磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)車發(fā)展初期使用比較廣泛的一種動(dòng)力電池。其原理是磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點(diǎn)是不含貴重金屬元素（比如鈷等）。

 

在純電動(dòng)車市場(chǎng)發(fā)展初期，磷酸鐵鋰電池為主流電池。不過，隨著動(dòng)力電池的發(fā)展，三元鋰電池逐漸取代磷酸鐵鋰電池。主要原因是磷酸鐵鋰電池相較于三元鋰電池，能量密度較低。在早期的動(dòng)力電池中， 磷酸鐵鋰電池包的能量密度僅為100Wh/kg，而三元鋰電池包的能量密度可以達(dá)到140Wh/kg以上。而隨著國(guó)家對(duì)于純電動(dòng)車補(bǔ)貼的退坡，再加上初期純電動(dòng)車型高昂的售價(jià)，相比傳統(tǒng)燃油車型來看，差距是顯而易見的。能量密度低、續(xù)航里程短的磷酸鐵鋰電池就不具有優(yōu)勢(shì)了。

 

另外，磷酸鐵鋰電池的抗低溫性能以及充電性能相比三元鋰電池來說都是比較差的。在冬季寒冷工況下，磷酸鐵鋰電池的衰減會(huì)達(dá)到50%以上，再加上較慢的充電性能，會(huì)極大的降低通行效率。所以，能量密度更好、續(xù)航能力更強(qiáng)的三元鋰電池逐漸受到車企的追捧。隨著市場(chǎng)的發(fā)展，NEDC續(xù)航超過600km的車型也越來越多。

 

不過，三元鋰電池也并非毫無缺點(diǎn)。它雖然在能量密度以及充電性能上有優(yōu)勢(shì)，但是在電池的抗高溫性以及電池循環(huán)壽命上要低于磷酸鐵鋰電池。

 

三元鋰電池主要由正極采用“鎳鈷錳酸鋰”或者“鎳鈷鋁酸鋰”的三元正極材料 ，主要以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料。其中這兩種正極材料中的“鈷元素”屬于貴金屬。根據(jù)相關(guān)網(wǎng)站的數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)的鈷金屬參考價(jià)格為27.75萬元/噸，并且隨著材料的減少，導(dǎo)致價(jià)格還在持續(xù)走高。目前，三元鋰電池的成本在0.85-1元/wh；而不含有貴金屬元素的磷酸鐵鋰電池的成本僅為0.58-0.6元/wh左右。另外，三元鋰電池的循環(huán)壽命也不如磷酸鐵鋰電池，相比磷酸鐵鋰電池2000次左右的充放電次數(shù)，三元鋰電池就要短了很多。一般在使用4年后，大部分電池的性能都會(huì)發(fā)生衰減，這也就直接導(dǎo)致了后期較高的電池更換成本。

 

而在電池安全性上，三元鋰電池單體電池的熱承受溫度較低，在200度左右就達(dá)到了超過了承受范圍，而且隨著能量密度的增加，這熱失控就安全系數(shù)就越低。隨著“三元鋰電池”能量密度提升，帶來的安全隱患也更加突顯。其實(shí)，我們經(jīng)常能看到純電動(dòng)車自燃的消息。所以，電池安全性一也是目前電動(dòng)車型的一大頑疾。

 

入門車型為什么要堅(jiān)持使用三元鋰電池？

前邊介紹了磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)，有人可能會(huì)問，既然磷酸鐵鋰電池的安全性那么好，電池的循環(huán)壽命還長(zhǎng)，而且成本還低不少，那么為什么很多廠商還堅(jiān)持為自己的入門級(jí)別純電動(dòng)車搭載三元鋰電池呢？

 

確實(shí)，在入門級(jí)別的純電動(dòng)車型上搭載成本更低的磷酸鐵鋰電池確實(shí)是比較理想化的想法。不過，目前的傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池能量密度較低，目前市面上搭載該類電池的車型的NEDC續(xù)航里程基本都在200km左右，而且沒有國(guó)家補(bǔ)貼。如果要達(dá)到與三元鋰電池相近的續(xù)航能力，就要增加電池包的數(shù)量，這也就直接導(dǎo)致了車重的增加。而一般的入門級(jí)車型尺寸都不大，所以也無法安放那么多的電池組。

所以，目前磷酸鐵鋰電池一般都被電動(dòng)公交、電動(dòng)輕卡等交通工具選用，它們擁有更多安放電池的空間，而且由于走固定路線，所以也不用考慮續(xù)航問題。

 

在電池的安全性方面，人們也不用過分擔(dān)憂。目前，三元鋰電池的高壓系統(tǒng)以及高壓零部件基本都達(dá)到了IP67防水防塵民用最高等級(jí)，即便在1米深的水中浸泡30分鐘電池?zé)o損傷。而且在電池短路、高壓過載以及碰撞發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)斷開高壓電源輸出，避免自燃的風(fēng)險(xiǎn)。而且三元鋰電池的高充電性能，能夠支持大倍率的充電，進(jìn)一步提升充電效率，使用體驗(yàn)也會(huì)更好。另外，關(guān)于更換電池，很多車企為了提升競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛推出了換電以及回購(gòu)政策來降低后期的電池費(fèi)用問題。