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三元鋰電池對比磷酸鐵鋰電池,誰的自身優勢更強

獨愛72H ? 來源:我行車行 ? 作者:我行車行 ? 2020-03-20 23:42 ? 次閱讀

(文章來源:我行車行)
隨著近幾年來新能源汽車的迅速發展和國家對新能源的重視,小編也見到馬路上出現越來越多的新能源汽車,大家對動力電池的關注也越來越高,新能源汽車最核心的技術即為提供能量的電池,續航能力和充電速度則是電池技術發展到今天的瓶頸所在。動力電池分為化學電池、物理電池和生物電池三種,電動汽車采用的是化學電池,它是車輛驅動能量來源,從結構上可分為蓄電池和燃料電池,其中蓄電池泛指可重復充電電池,鋰離子電池因為能量密度高和循環壽命壽命長,電池擔負著電動汽車續航里程的重任,經過多年發展,三元鋰和磷酸鐵鋰是兩大主流技術方向,得到更廣泛的推廣應用,相比之下三元鋰電池又是兩個類型里面采用次數最多的,這兩種電池有什么區別呢?

磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點是不含貴重金屬元素(比如鈷等)。在實際使用中,磷酸鐵鋰電池具有耐高溫,安全穩定性強,價格便宜,循環性能更好的優勢。原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富。代表車型有:比亞迪e6、比亞迪秦、比亞迪唐等。

三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰作為正極材料,石墨作為負極材料的鋰電池。一般是采用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰三元正極材料的鋰電池,把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽作為三種不同的成分比例進行不同的調整,所以稱之為“三元”,包含了許多不同比例類型的電池。三元材料的電壓平臺比磷酸鐵鋰高,電壓平臺越高,比容量越大,在相同的體積或是重量下,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續航里程更遠。在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰電池也有很大的優勢。但是三元鋰電池所必需的鈷元素在我國儲量較少,大部分靠海外進口,受到市場波動影響非常大,所以三元鋰電池的成本會比較高。代表車型有:北汽新能源EV200、北汽新能源EU260、特斯拉Model 3等。

三元鋰電池對比磷酸鐵鋰電池,誰的自身優勢更強

從電池的使用壽命來說,磷酸鐵鋰在循環使用率上與三元鋰電池會更加的有優勢,在實驗條件下,磷酸鐵鋰電池循環5000次剩余容量百分之八十四,三元鋰電池循環3900次剩余容量百分之六十六,循環壽命方面進行比較,磷酸鐵鋰電池優勢更明顯。在循環壽命上,磷酸鐵鋰電池相較于三元鋰電池,真實壽命要長許多,在同等循環次數下,磷酸鐵鋰電池的剩余容量也比三元鋰電池多不少。

低溫條件下(氣溫低于-10℃以下),磷酸鋰電池衰減得非???,經過不到100次充放電循環,電池容量將下降到初始容量的20%,基本與寒冷地區的使用絕緣了;而三元鋰電池的低溫性能優異,在-30℃條件下可保持正常電池容量,更適應北方低溫地區的使用條件。

高溫條件下,三元鋰電池的三元材料會在200℃時發生分解,產生劇烈的化學反應,釋放出氧原子,并在高溫作用下極易發生燃燒或爆炸的現象。磷酸鋰電池的分解溫度在800℃,更不容易著火,對于溫度的適應性安全性相對較高。這兩種電池都會在到達一定溫度時發生分解,磷酸鐵鋰電池的分解溫度要高于三元鋰電池,但是這并不能判定三元鋰電池的安全性就差,動力電池系統的安全性設計是可以通過動力連接結構、熱管理設計、電池管理系統等多個方面系統進行提升,廠商在過充保護、過放保護、過溫保護、過流保護這幾個環節上都可以加強提升,讓安全措施設計的更加完善與科學,這樣也能讓電池工作處于安全狀態下。三元鋰電池相比磷酸鐵鋰電池,更加適應現在以及未來的家用電動汽車。

選擇哪個類型的電池對于消費者來說,主要是看電池的續航里程更遠、壽命更長、更加安全這些問題。磷酸鐵鋰電池優點是更高的安全性、更長的使用壽命、原材料成本低、支持快速充電、工作溫度范圍廣,穩定性是目前車用鋰電池中最好的,缺點是能量密度較三元鋰電池仍有不小的差距,當溫度低于-10℃的時候,充電效率有所降低,及在溫度過低的情況下,會影響電池的電容,磷酸鐵鋰電池應用的車型,不適合在北方行駛,尤其是東北等極寒地帶。

三元鋰電池優點是能量密度高,循環性能好,更適合未來新能源汽車電池的發展趨勢,適合北方天氣,低溫時電池更加穩定。缺點是由于鎳鈷鋁的高溫結構不穩定,導致高溫安全性差,進而引發危險,但這個問題可以通過多方面系統進行提升改善安全性,目前造價較高。對比之下,三元聚合物鋰電池有著磷酸鐵鋰電池不可比擬的高能量密度、耐低溫等特性,更優于磷酸鐵鋰電池的特質,在新能源汽車發展的未來,三元鋰電池解決掉安全和成本問題,可以作為未來汽車新能源存儲設備的。
(責任編輯:fqj)

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