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三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)好,要如何選擇?

三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)好,要如何選擇?

發(fā)布人:Jay 發(fā)布時(shí)間:2022-06-28 瀏覽次數(shù):2551

鋰電池是目前電動(dòng)車乃至?xí)r下絕大多數(shù)電子產(chǎn)品上最常用的電池種類,由正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液四個(gè)部分組成,其中負(fù)極材料對(duì)電池能量密度的影響不大,而正極材料顯著影響著電池性能和成本,目前電動(dòng)車電池市場上主要有兩種,主要是三元鋰電池磷酸鐵鋰電池,今天我們就拿三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池來做一個(gè)詳細(xì)的對(duì)比,看看三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)好呢,要如何選擇呢?

三元鋰電池

一、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)好?

1、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池安全性對(duì)比

絕大多數(shù)鋰電池的安全隱患都是源自熱失控,磷酸鐵鋰的熱穩(wěn)定性是目前車用鋰電池中最好的,電熱峰值大于350°C,當(dāng)電池溫度處于500-600°C高溫時(shí),其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解。而三元鋰電池的熱穩(wěn)定性較差,熱分解溫度在200-300°C,因此對(duì)電池管理系統(tǒng)的要求非常高,需要防過溫保護(hù)裝置和電池管理系統(tǒng)來保護(hù)電池的安全。所以在高溫條件,磷酸鐵鋰的安全性相對(duì)較高。

2、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池低溫續(xù)航對(duì)比

在零下20

°C時(shí),三元鋰電池能夠釋放70.14%的容量,而磷酸鐵鋰電池只能釋放54.94%的容量,三元鋰電池低溫使用下限值為零下30°C,相比磷酸鐵鋰電池低溫下限值零下20°C更有優(yōu)勢(shì),同時(shí)在相同低溫條件下,三元鋰電池冬季衰減不到15%,明顯高于磷酸鐵鋰電池衰減高達(dá)30%以上,更加適合北方市場。

3、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能密度/續(xù)航里程對(duì)比

受制于化學(xué)特性,磷酸鐵鋰電池的電壓平臺(tái)低,磷酸鐵鋰電池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元鋰電池電壓高,能量密度基本為240

Wh/kg。也就是說,在相同電池重量下,三元鋰的能量密度是磷酸鐵鋰材料能量密度的1.7倍。特別是三元鋰電池可以通過調(diào)整鎳、鈷、錳/鋁三者不同比例,進(jìn)一步提高能量密度,例如特斯拉使用的21700

NCA三元鋰電池電芯的能量密度高達(dá)260

Wh/kg,是目前的量產(chǎn)電動(dòng)車?yán)镒罡叩模逆団掍X比例為8:1.5:0.5,屬于“高鎳電池”。更高的儲(chǔ)能密度,自然也就決定了在同等電池包體積下,裝配三元鋰電池的新能源汽車?yán)m(xù)航里程更遠(yuǎn)。

4、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池制造成本對(duì)比

在電池成本上,磷酸鐵鋰電池也有巨大優(yōu)勢(shì),它沒有貴重金屬(鎳鈷金屬元素),所以在生產(chǎn)成本上較低。而三元鋰電池使用了鎳鈷錳多種材料,并且高鎳電池的生產(chǎn)需要比較嚴(yán)格的工藝環(huán)境,目前成本比較高。受到俄烏局勢(shì)和金融因素影響,期貨鎳在一個(gè)月內(nèi)價(jià)格上漲5倍,帶動(dòng)現(xiàn)貨供應(yīng)商紛紛調(diào)價(jià),可以預(yù)期三元鋰電池的制造成本在未來一段時(shí)間將不可避免的呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)。

5、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命對(duì)比

三元鋰電池化學(xué)性質(zhì)活潑,磷酸鐵鋰電池成分較為穩(wěn)定,磷酸鐵鋰電池的完全充放電循環(huán)次數(shù)大于3500次后電量才會(huì)衰減到原有的80%。也就是說如果每天充放電一次,磷酸鐵鋰電池也要將近10年才出現(xiàn)明顯衰減現(xiàn)象。而三元鋰電池的充放電循環(huán)壽命大概在1000次。

磷酸鐵鋰電池

二、三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池要如何選擇?

磷酸鐵鋰電池安全、壽命長、耐高溫;三元鋰電池重量輕、充電效率高、耐低溫,具體還是要根據(jù)不同的天氣溫度、空間需求、續(xù)航里程和安全性等因素進(jìn)行取舍,二者都有自己主打的市場,并沒有哪種電池能夠全面替代另一種。同時(shí),各新能源汽車廠家都在加緊針對(duì)兩種電池的特點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)和改進(jìn),例如“刀片電池”作為新一代磷酸鐵鋰電池,在能量密度和電池成本上都實(shí)現(xiàn)了顯著突破。

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