鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年04月06日
磷酸鐵鋰離子電池與三元鋰離子電池哪個(gè)好
鋰離子電池重要由正極、負(fù)極、隔膜以及電解液組成,正極材料種類較多,包括磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰以及三元鋰,三元鋰重要指鎳鈷錳酸鋰NCM,也包括小部分的鎳鈷鋁酸鋰NCA。以上為鋰離子電池材料1-八月裝機(jī)量情況。可以看到,2017年以來(lái),無(wú)論是磷酸鐵鋰離子電池還是三元鋰離子電池,都有了很快的發(fā)展,在電池裝機(jī)量方面,兩者也不相上下,但是從新能源汽車推薦目錄的情況來(lái)看,目前的情況是新能源乘用車的電池重要以三元鋰離子電池為主,而新能源客車的電池以磷酸鐵鋰離子電池為主。
新能源客車電池特性分析
根據(jù)電車匯數(shù)據(jù)智庫(kù)部數(shù)據(jù)顯示,新能源客車的電池重要為磷酸鐵鋰,使用錳酸鋰離子電池的客車也占比較高,尤其是插電式混合動(dòng)力客車的電池大部分是錳酸鋰離子電池。
現(xiàn)在并不能說(shuō)哪種電池更好,我們應(yīng)該先對(duì)這兩者的差別有一個(gè)簡(jiǎn)單的了解。
所謂磷酸鐵鋰離子電池,就是指用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)。由于不含有貴重金屬材料,磷酸鐵鋰離子電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。在實(shí)際使用中,磷酸鐵鋰離子電池具有耐高溫,安全穩(wěn)定性強(qiáng),價(jià)格便宜,循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。
而三元鋰離子電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負(fù)極材料的鋰離子電池。與磷酸鐵鋰不同,三元鋰離子電池電壓平臺(tái)很高,這也就意味著在相同的體積或是重量下,三元鋰離子電池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰離子電池也有很大的優(yōu)勢(shì)。
二者之間最大的差別就在于能量密度和安全性,能量密度的大小關(guān)乎到汽車的續(xù)航能力,而安全性重要體現(xiàn)在材料在高溫下是否會(huì)發(fā)生分解,這兩點(diǎn)都是消費(fèi)者選購(gòu)新能源汽車時(shí)最關(guān)注的問(wèn)題,也是目前業(yè)內(nèi)對(duì)這兩種電池爭(zhēng)議最多的地方。
磷酸鐵鋰離子電池的能量密度不及三元鋰離子電池,但其安全性普遍被認(rèn)為要好于三元鋰。目前,新能源汽車的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)視電池系統(tǒng)的能量密度而定,其具體政策就是,新能源乘用車電池系統(tǒng)能量密度超過(guò)120Wh/kg,就可以享受1.1倍的補(bǔ)貼,介于90Wh/kg和120Wh/kg之間只能享受1倍補(bǔ)貼。非快充類純電動(dòng)客車電池能量密度高于115Wh/kg的按1.2倍給予補(bǔ)貼。
新能源客車電池能量密度特點(diǎn)
2017年客車電池提升很快,磷酸鐵鋰的占比保持90%以上,磷酸鐵鋰的電池的能量密度69%達(dá)到115Wh/kg以上,而錳酸鋰也是基本都是高于115Wh/kg。由于客車的競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)充分,大部分客車公司都能實(shí)現(xiàn)115Wh/kg的補(bǔ)貼鼓勵(lì)要求。磷酸鐵鋰離子電池:是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素,原料價(jià)格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富,不會(huì)有供料問(wèn)題。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長(zhǎng),在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。
優(yōu)點(diǎn)相比目前市面上較為常見(jiàn)的鈷酸鋰和錳酸鋰離子電池來(lái)說(shuō),磷酸鐵鋰離子電池至少具有以下五大優(yōu)點(diǎn):更高的安全性、更長(zhǎng)的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。
缺點(diǎn)磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實(shí)密度與壓實(shí)密度很低,導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低;材料的制備成本與電池的制造成本較高,電池成品率低,一致性差;產(chǎn)品一致性差;知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。
三元聚合物鋰離子電池:正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰離子電池。據(jù)清華大學(xué)歐陽(yáng)明高解釋:本次調(diào)查中所稱的"三元"材料,指的是正極是三元,負(fù)極是石墨的通常說(shuō)法中的"三元動(dòng)力鋰電池"。而在實(shí)際研發(fā)應(yīng)用中,還有一種正極是三元,負(fù)極是鈦酸鋰的,通常被稱為"鈦酸鋰",其性能比較安全,壽命比較長(zhǎng),不屬于普通所說(shuō)的"三元材料。"
優(yōu)點(diǎn)三元鋰離子電池能量密度高,循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前,隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善,電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V,在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)鈷酸鋰離子電池水平。
缺點(diǎn)三元材料動(dòng)力鋰離子電池重要有鎳鈷鋁酸鋰離子電池、鎳鈷錳酸鋰離子電池等,由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,導(dǎo)致高溫安全性差,且pH值過(guò)高易使單體脹氣,進(jìn)而引發(fā)危險(xiǎn),目前造價(jià)較高。
導(dǎo)讀:比較之下,三元聚合物鋰離子電池的確有著更優(yōu)于磷酸鐵鋰離子電池的特質(zhì),然而為何它的發(fā)展卻受到了阻礙呢?新能源汽車的發(fā)展關(guān)鍵,同樣是困擾著移動(dòng)數(shù)碼產(chǎn)品的關(guān)鍵電池的發(fā)展。如何在安全的情況下保證電池技術(shù)能夠滿足消費(fèi)者日益成長(zhǎng)的需求,不僅是汽車科技相關(guān)行業(yè)人員,還是科研工作者在全領(lǐng)域的追求。
說(shuō)到要買新能源汽車,可能大部分的消費(fèi)者第一時(shí)間想起的是政策優(yōu)惠,雖然這有點(diǎn)尷尬但確實(shí)是相當(dāng)實(shí)在的原因。在國(guó)內(nèi)的銷售環(huán)境中,新能源汽車要打開(kāi)局面,可不僅僅是因?yàn)榄h(huán)保這樣的任重道遠(yuǎn)的使命感。新能源車在售價(jià)和養(yǎng)護(hù)成本上的優(yōu)勢(shì)的確吸引了大部分現(xiàn)階段仍然以用車成本為主的消費(fèi)者的喜愛(ài)。