三元鋰電池壽命是多久？三元鋰電池具有哪些優(yōu)勢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-10 10:29
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新能源汽車三元鋰電池的壽命，一般是用電池循環(huán)使用次數(shù)來進行衡量。國家對于電池壽命有一些法律法規(guī)要求，即當動力電池容量衰減到80%以下時，就需要進行強制回收，繼續(xù)梯次利用。
同時對于動力電池電芯循環(huán)使用壽命，國家強制要求必須要在1000次以上，而對于整一個動力電池的PACK，磷酸鐵鋰一般可以做到2000次，而三元鋰電池，平均水平是在500-1000次，做得好的，則可以達到1000次以上。
考慮電池能量密度，三元鋰電池相對于磷酸鐵鋰電池要有明顯的優(yōu)勢，三元鋰電池的平均水平可以做到140Wh/kg，而磷酸鐵鋰的平均水平則為120 Wh/kg。
三元鋰電池的使用壽命
下面我們就重點針對三元鋰電池的使用壽命，以比亞迪元EV360為例，給大家做一個簡單分析：
比亞迪元EV360：電池容量42度，工信部公布的NEDC綜合工況續(xù)駛里程為305公里，假設(shè)一周行駛里程為610公里，則簡單換算，需要深度充放2次，即充84度電。
一年以52周計算，則一年需要充104次，如果假設(shè)比亞迪元循壞使用壽命為1000次（具體次數(shù)可以咨詢比亞迪廠家），則按照我們設(shè)定的使用條件，基本上，用車壽命為10年。1、鈦酸鋰負極材料：鈦酸鋰作為“零張力”材料，使鋰電池壽命大大延長，充放電循環(huán)可達數(shù)千次以上。例如傳統(tǒng)的太陽能路燈用于儲電的鋰電池每兩年就要更換一次，而用鈦酸鋰負極材料制成的鋰電池使用壽命可達15年。
但是鈦酸鋰相對于比容量只有天然石墨等常規(guī)材料的一半，即單個電池為了達到相同的容量要比常規(guī)負極材料多使用一倍質(zhì)量的負極材料。這會增大電池的質(zhì)量和體積，在當前電池輕量化的背景下，鈦酸鋰的推廣有一定局限性。
2、天然石墨負極材料：天然石墨導電性好，結(jié)晶度好，具有良好的層狀結(jié)構(gòu)，更適合Li+的嵌入和脫出，并且其礦藏資源豐富、價格低廉，因此成為當前鋰電池主要的負極材料。
3、人造石墨負極材料：人造石墨種類繁多，生產(chǎn)工藝千差萬別。廣義上，一切通過有機物炭化再經(jīng)石墨化高溫處理后得到的石墨材料均可統(tǒng)稱為人造石墨，如炭(石墨)纖維、熱解炭(石墨)、泡沫石墨等。
而狹義上的人造石墨通常是指以雜質(zhì)含量較低的炭質(zhì)原料(石油焦、瀝青焦等)為骨料、煤瀝青等為粘結(jié)劑，經(jīng)過配料、混捏、成型、炭化(工業(yè)上稱為焙燒)和石墨化等工序制得的塊狀固體材料。其結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)與天然石墨相近，但在動力鋰電池負極材料的使用中，人造石墨的規(guī)整度更好，相對儲存鋰離子的量更多，且循環(huán)性能優(yōu)良，只是造價高。
4、硅基負極材料：硅在常溫下可與鋰合金化，生成Li15Si4相，理論比容量高達3572mAh/g，遠高于商業(yè)化石墨理論比容量(372mAh/g)，在地殼元素中儲量豐富(26.4%，第2位)，成本低、環(huán)境友好，因而硅負極材料一直備受科研人員關(guān)注，是*潛力的下一代鋰離子電池負極材料之一。
然而，硅在充放電過程中存在嚴重的體積膨脹(約300%)，巨大的體積效應(yīng)及較低的電導率限制了硅負極技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。為克服這些缺陷，研究者進行了大量的嘗試，采用硅碳復合化技術(shù)，利用“緩沖骨架”補償材料膨脹。目前主要的技術(shù)路徑分為包裹結(jié)構(gòu)和嵌釘扎型兩種。
負極材料價格走勢
近年來由于新能源汽車的快速發(fā)展，對動力鋰電池需求飛速提升，全球動力電池在鋰電池產(chǎn)量中的占比由2014年的14%快速提升到2015年的28%；而中國動力電池在鋰電池產(chǎn)量中的占比也由2014年的19%快速提升到2015年的36%。
對于傳統(tǒng)電池來說，三元鋰電池具有壽命長，節(jié)能環(huán)保無污染，維護成本低，充放電完全，重量輕等等優(yōu)勢。事實上，價格下降只是負極材料企業(yè)在新能源汽車大環(huán)境下激烈競爭后的一個縮影。技術(shù)角度來看，未來鋰電池三元負極材料將會呈現(xiàn)出多樣性的特點。
