新能源車企為什么更喜歡用三元鋰？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-09-26 21:08
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電動(dòng)汽車作為新能源汽車的主要發(fā)展方向,最大的安全隱患非動(dòng)力電池莫屬。盡管我國(guó)已經(jīng)有相當(dāng)多關(guān)于電池系統(tǒng)安全和電池性能的法規(guī),然而受動(dòng)力電池先天的化學(xué)特性影響,在某些特殊工況下的不穩(wěn)定因素會(huì)導(dǎo)致自燃,且電動(dòng)車的電池?zé)崾Э厮俾孰y以估計(jì),撲滅的難度要比傳統(tǒng)汽油車更高。
當(dāng)然,現(xiàn)階段電池安全問(wèn)題一直是電池廠家和汽車廠家首要考慮的大事。以市面上兩大電動(dòng)車電池方案磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池為例,我們今天就來(lái)分析下兩者的安全性和優(yōu)缺點(diǎn)差異。
磷酸鐵鋰電池更穩(wěn)定
磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池在安全性上最大的區(qū)別在于耐高溫性,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是誰(shuí)受得了高溫,誰(shuí)的穩(wěn)定性就越高,這點(diǎn)也是由它們各自的化學(xué)特性決定的。
以磷酸鐵鋰電池為例,磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵需要達(dá)到700-800攝氏度才會(huì)發(fā)生分解,即便發(fā)生猛烈撞擊、針刺和短路的情況,也不會(huì)釋出氧分子,也就不會(huì)產(chǎn)生劇烈的燃燒。
與此相比較的三元鋰電池,其內(nèi)部達(dá)到250-300攝氏度就會(huì)發(fā)生分解,遇到電池中可燃的電解液和碳材料,產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加劇分解,從而發(fā)生爆燃的情況,這種不穩(wěn)定性也讓三元鋰電池在熱管理上需要達(dá)到較高的要求。
得益于磷酸鐵鋰電池的耐高溫性和化學(xué)穩(wěn)定性,前期大部分純電動(dòng)車幾乎都采用了磷酸鐵鋰電池,高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2015年和2014年,磷酸鐵鋰電池在新能源乘用車市場(chǎng)上一直占據(jù)主導(dǎo)地位。
不過(guò)自2016年以后,三元鋰電池的份額開(kāi)始反超磷酸鐵鋰電池,并一直主導(dǎo)著動(dòng)力電池的市場(chǎng),這又是怎么一回事呢?
三元鋰電池能量密度更高
之所以三元鋰電池后來(lái)主導(dǎo)了新能源汽車的市場(chǎng),最大的原因便是它的能量密度比磷酸鐵鋰電池更高,而國(guó)家的出臺(tái)的新能源政策表明,補(bǔ)貼與電池的能量密度是掛鉤的,換言之電池能量密度越高,廠家能拿到的補(bǔ)貼就越多。
看到這里,很多人也許會(huì)質(zhì)疑這些新能源車廠家,為了謀取暴利,寧可放棄安全性更高的磷酸鐵鋰電池,也要冒險(xiǎn)選擇三元鋰電池。
其實(shí),磷酸鐵鋰電池并非最好的選擇,以比克電池提供的資料來(lái)看,18650電池的三元鋰電池,能量密度已經(jīng)達(dá)到了232Wh/kg;而磷酸鐵鋰電池一直徘徊在170-190Wh/kg左右,加上前者能量密度大,體積更小,質(zhì)量更輕,帶來(lái)空間性和續(xù)航能力的提升,是后者無(wú)法比擬的。
當(dāng)然,此處還要提及到動(dòng)力電池的耐低溫性。眾所周知,電動(dòng)車在冬天氣溫低的環(huán)境下,其續(xù)航表現(xiàn)是比較蛋疼的,基本上只能發(fā)揮電池的一部分性能。而磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池在低溫下的表現(xiàn)各有差異,數(shù)據(jù)顯示,磷酸鐵鋰電池在零下20攝氏度時(shí)電池容量?jī)H為常溫下的54%,三元鋰電池表現(xiàn)尚可,能達(dá)到常溫下的70%。在耐低溫性方面,三元鋰電池確實(shí)更有優(yōu)勢(shì),相當(dāng)于抵消了自身耐高溫性不足的缺點(diǎn)。
磷酸鐵鋰電池前景可期
從目前兩種裝配動(dòng)力電池的品牌陣型來(lái)看,磷酸鐵鋰電池的裝配份額基本都體現(xiàn)在比亞迪的車型上,這點(diǎn)也為比亞迪DM和EV車型的安全性做了背書(shū)。其他還在用磷酸鐵鋰電池的品牌還有騰勢(shì)、北汽等。
以三元鋰電池為代表的有特斯拉,還有蔚來(lái)、小鵬等國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力?？梢?jiàn)采用這類電池的品牌,它們旗下的車型都有著高性能、高續(xù)航等特點(diǎn),完全滿足當(dāng)下消費(fèi)者對(duì)新能源車的需求,也憑借著這兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì),三元鋰電池迅速崛起,幾乎以壓倒性優(yōu)勢(shì)擊敗了磷酸鐵鋰電池。
不過(guò)事情總會(huì)有反轉(zhuǎn)的時(shí)候,時(shí)間來(lái)到2020年,我們看到了磷酸鐵鋰電池再度崛起的苗頭。
比亞迪漢
目前掌握著磷酸鐵鋰電池核心技術(shù)的比亞迪,將在今年推出最新的“刀片電池”技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)不僅極大提升電池安全性,壽命超過(guò)120萬(wàn)公里,還把電池組體積縮小50%,這項(xiàng)技術(shù)無(wú)疑極大推進(jìn)了磷酸鐵鋰電池的發(fā)展,官方表示該技術(shù)將會(huì)應(yīng)用在即將上市的漢EV和唐EV的電池組上。
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