磷酸鐵鋰和三元鋰究竟誰(shuí)才是鋰電池領(lǐng)域的“最強(qiáng)王者”？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-28 12:43
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在新能源汽車領(lǐng)域里，純電動(dòng)汽車占據(jù)C位，而在純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池里，三元鋰電池占據(jù)上風(fēng)，磷酸鐵鋰電池次之。其實(shí)在2015年，三元與磷酸鐵鋰的裝機(jī)量比約為3:7，而三元趕超磷酸鐵鋰的時(shí)間是在剛剛過(guò)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(bǔ)貼要求，滿足市民更遠(yuǎn)的出行需要。
三元鋰電池動(dòng)力汽車
這并不表明磷酸鐵鋰在動(dòng)力電池領(lǐng)域沒(méi)有市場(chǎng)。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(huì)繼續(xù)使用磷酸鐵鋰電池。由此可見(jiàn)，基于安全性和穩(wěn)定性，在動(dòng)力電池領(lǐng)域，磷酸鐵鋰會(huì)更加廣泛地應(yīng)用于公共交通、物流運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。
三元鋰電池
然而，磷酸鐵鋰電池不會(huì)只局限于此。有業(yè)內(nèi)人士推測(cè)，在新能源補(bǔ)貼即將大幅下調(diào)的同時(shí)，政策很可能不會(huì)對(duì)動(dòng)力電池續(xù)航能力實(shí)行新的規(guī)定，而續(xù)航能力已經(jīng)達(dá)到要求并有資質(zhì)的磷酸鐵鋰電池公司將重新?lián)屨疾糠制囀袌?chǎng)。
動(dòng)力電池領(lǐng)域之外，儲(chǔ)能市場(chǎng)的崛起也給了鋰電池更好的出路。無(wú)論是大型還是小型的儲(chǔ)能項(xiàng)目，不僅要求鋰電池容量大，還要求安全、穩(wěn)定和壽命長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn)更符合儲(chǔ)能行業(yè)的應(yīng)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(lái)鋰電市場(chǎng)的主流，誰(shuí)是“最強(qiáng)王者”目前來(lái)看還不能輕易下定論。
目前鋰離子電池的主要發(fā)展方向?yàn)楦吣芰亢透吖β?，同時(shí)這也是電子產(chǎn)品終端不斷升級(jí)換代以及新能源電動(dòng)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(guān)技術(shù)，開(kāi)發(fā)新型鋰離子電池材料，才能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)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(yīng)的過(guò)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(dǎo)率以保證良好的倍率性能；
（3）良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；
（4）在較寬電壓范圍內(nèi)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；
（5）較易制備，環(huán)境友好且價(jià)格適中。
三元正極材料LiNi1-x-yCoxMnyO2（NCM）具有比容量高、結(jié)構(gòu)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(rèn)為由Co層被Ni和Mn部分取代而來(lái)。Ni含量上升能夠提高材料容量但會(huì)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但會(huì)降低容量。三種過(guò)渡金屬的含量決定了材料的各項(xiàng)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(wú)法同時(shí)達(dá)到最優(yōu)，需要取舍，企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中可以適當(dāng)?shù)慕档蚇i含量，提高Co、Mn 的占比，以增強(qiáng)循環(huán)性能，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命。
