新能源三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好
磷酸铁锂离子电池的能量密度远不及三元锂离子电池,但其安全性普遍被认为要好于三元锂离子电池。
磷酸铁锂动力锂电池的理论能量密度有限,磷酸铁锂离子电池包单体能量密度为120Wh/kg,成组后能量密度为80Wh/kg,因此,现在公司正在积极研发能量密度更高的磷酸铁锰锂材料新型动力锂离子电池。
相比之下,三元电池能量密度较高,三元锂离子电池单体能量密度为180Wh/kg,成组后110Wh/kg,相应的市场优势明显。因此在能量密度方面,三元锂离子电池优于磷酸铁锂离子电池。
安全性上来讲,磷酸铁锂离子电池包比三元锂离子电池更具有优势。原因在于三元材料中镍钴铝18650电池超过180℃就会自加热,起火后很难控制,而磷酸铁锂材料到250℃才会发生放热现象。总的来说三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。
使用电池禁忌
1、常常快速充电。许多新能源车适用快速充电方式,因此 很多司机会挑选快速充电,在短期内给车载充电器进一定用电量,以确保安全一切正常行车。快速充电是个好作用,可是常常应用快速充电会减少电池的复原工作能力,进而降低蓄电池充电的反复频次,对电池导致一定损害。
2、超低温长期放置。现阶段市场再售的新能源车电池关键分成三元锂电池和磷酸铁锂电池二种,尽管他们在应对超低温时主要表现各不相同,可是不管哪一种电池技术性,应对超低温自然环境时都存有电池衰减的状况。
3、常常低电量模式电池充电。因为磷酸铁锂电池是不会有电池记忆性,因此纯电动车就像是大家智能机一样,随时使用随用,尽可能不要再把用电量耗光在电池充电。
新能源纯电动汽车磷酸铁锂电池冬季掉电快,用到电池还剩三分之一时候就开始充电。磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。
充电过程中,磷酸铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路到达负极,维持化学反应的平衡。放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质到达正极,同时负极释放电子,自外电路到达正极,为外界提供能量。
磷酸铁锂电池充放电原理
磷酸铁锂电池的充放电反应是在LiFePO4和FePO4两相之间进行。在充电过程中LiFePO4逐渐脱离出锂离子形成FePO4,在放电过程中锂离子嵌入FePO4形成LiFePO4。电池充电时锂离子从磷酸铁锂晶体迁移到晶体表面,在电场力的作用下进入电解液然后穿过隔膜。
再经电解液迁移到石墨晶体的表面,而后嵌入石墨晶格中。与此同时电子经导电体流向正极的铝箔集电极,经极耳、电池正极柱、外电路、负极极柱、负极极耳流向电池负极的铜箔集流体,再经导电体流到石墨负极,使负极的电荷达至平衡。
三元锂电池指采用镍钴锰酸锂或镍钴铝三元正极材料的锂电池,优点是标称电压较高,单体电池能量密度较高,输出功率较大,低温性能较好,缺点是高温稳定性差(200度左右燃爆),成组利用率低(60%左右),造价较高,污染较高。
磷酸铁锂电池则采用磷酸铁锂作为正极材料,优点是成本较低,不含重金属,对环境污染较小,高温稳定性好,快充或过充时安全性非常高,放电功率高,无记忆效应,循环寿命高,成组利用率高(可高达80%以上),缺点是低温性能差,单体电池能量密度较低,产品一致性略差,工作电压只有3.2V,输出功率较小。
车企逐渐开始倒向磷酸铁锂电池
据锂电网数据显示,三元锂电池装机占比,2016年为24%,2017年为45%,2018年为58%,2019年达到高峰。然而,2020年,三元电池装车量38.9GWh,占比61.1%,同比下降4.1%,首次出现下降拐点;2020年磷酸铁锂电池装车量24.4GWh,占比41.4%,同比增长20.6%,出现上升拐点,预计2021年仍将大幅上升。
为何车企纷纷开始转向磷酸铁锂电池
2017年,新能源 汽车 国家、地方补贴最高可达6.6万元,但却对纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度有要求,对高于120Wh/kg的按1.1倍给予补贴,彼时磷酸铁锂电池质量能量密度很难达到120Wh/kg,一辆车会少拿6600元补贴。由于政策驱动,三元锂电池装车占比出现持续暴涨。然而,2020年前后,由于安全因素、成本因素、补贴变化驱动、电池热管理技术进步,三元锂电池装车占比出现下降拐点。
安全驱动
在2017年补贴政策驱动下,车企纷纷倒向三元锂电池阵营,就连过去一直坚持磷酸铁锂电池路线的比亚迪也开始全系车型搭载三元锂电池。然而,由于三元锂电池热稳定性差、燃爆点低,经常在充放电时出现的热失控,导致不少新能源 汽车 由于电池热失控发生燃爆,就连之前从未出现过电池热失控导致电池燃爆的比亚迪也因搭载三元锂电池而未能幸免,不禁让消费者开始重新审视过度追求电池组能量密度带来的安全风险隐患。
成本驱动
磷酸铁锂单体电池密度低,但是价格较低,而且热稳定性强,电池组防护成本低,成组利用率极高,经过不断改进工艺和结构,电池组能量密度同样实现大幅提升,例如比亚迪的刀片电池,电池组质量能量密度甚至高达150Wh/kg。而811三元锂电池虽然单体电池密度高,但是价格也高,而且热稳定更差,需要更多的防护成本来维持安全性,导致成组利用率反而降低,电池组密度实际提升却并不明显,成本却高了一大截。
补贴变化驱动
根据最新补贴政策情况,地补基本已退出,纯电动 汽车 国补也降低至最高2.5万元,而且电池组质量能量密度再大也只能拿到1倍补贴。与此同时,不少经过结构改良的磷酸铁锂电池也能拿到0.8倍补贴,而搭载比亚迪的刀片电池甚至可以拿到0.9倍补贴,和最高补贴只不过相差2500元,已经远远低于装机811三元锂电池以及电池容量提升所带来的成本提升。
电池热管理进步驱动
磷酸铁锂电池低温性能差,三元锂电池也好不到哪里,所有车企都为锂电池的低温性能伤透了脑筋,逐渐摸索出各种电池热管理技术,通过消耗少量电量给电池加热,实现 汽车 行驶时动力电池工作温度提升,大幅改善了电池低温性能差的弱点。时至今日,温度只要不低于零下20度,无论三元锂电池和磷酸铁锂电池,基本都可以实现将锂离子活性降低幅度控制在20%以内。实际上,相比三元锂电池,电池热管理系统对磷酸铁锂电池的活性提升幅度更大,有效解决了磷酸铁锂电池的最大痛点。
写在最后:
作为吃瓜群众,不少消费者以为国内两家头部电池企业中,宁德时代只生产三元锂电池,比亚迪只生产磷酸铁锂电池,其实大错特错。宁德时代同样生产磷酸铁锂电池,而且出货量并不比三元锂电池低。只不过,中国是磷酸铁锂电池生产大国,竞争激烈,宁德时代在磷酸铁锂电池技术上并不具有压倒性优势,只能靠价格血拼夺取市场份额,销售收入和毛利率远不如出售811电池。
去年比亚迪刀片电池针刺实验直指三元锂电池痛点,其实并无针对任何电池企业的意思,但宁德时代反应过激,主动跳出来驳斥,最后闹了个业界笑话,很多人可能不理解,其实主要还是出于商业驱动因素。宁德时代一直主推销售收入和毛利率更高的811电池,自然不希望竞争激烈的磷酸铁锂电池影响到公司商业战略。尤其刀片电池取消模组,实现了体积能量密度提升50%的成绩,质量能量密度虽略低,但是体积能量密度已经不低于三元锂电池,让容量有限的车身底盘能够装入更多刀片电池,从而实现续航等同于三元锂电池车型,可能会对811电池形成巨大冲击。
事实上,不仅比亚迪通过刀片结构改良了磷酸铁锂电池,宁德时代等其他电池企业同样通过结构改良,大幅提升了磷酸铁锂电池的整体能量密度,才让磷酸锂电池有了回归主流的可能。不过,经过结构改良后,磷酸铁锂电池今后的发展空间确实已经不大,这也是宁德时代依然看好三元锂电池的技术驱动因素。但是,三元锂电池能量组密度进一步提升,同样面临巨大的安全风险,目前没有一个电池企业能够彻底解决安全和密度的矛盾命题,只能在中间找一个平衡点。
至于消费者该选购搭载何种电池的车型,建议大家根据自己的喜好和两种电池各自的优缺点,理性选择!
众所周知,新能源 汽车 的动力电池路线之争一直未停止,从一开始的磷酸铁锂电池占据主导地位,再到三元锂电池强势逆袭,凭借超长续航成为新能源动力电池的首选,并且占据80%以上的市场规模,动力电池企业也从原来的150多家锐减至40多家,行业洗牌加剧了企业的整体的淘汰。但是最近发布的一份统计数据却让从业者有点吃惊,那就是《新能源 汽车 推广应用推荐车型目录(2020年第4批)》中磷酸铁锂电池新能源 汽车 逐渐赶超搭载三元锂电池的新能源 汽车 ,因此有从业者说磷酸铁锂电池的逆袭之战正式开始。
就最近的一段时间的整体行业情况来看,磷酸铁锂电池的复苏主要受到两方面因素的影响,一方面5G基站磷酸铁锂电池的大批量采购,另一方面则是“刀片电池”、“蜂窝电池”、“三明治”结构电池包等一系列新技术的突破,让磷酸铁锂电池逆袭来势汹汹。
随着5G进程的加快,5G基站的建设成为众多通讯巨头争相努力的方向,相较于4G大都采用的铅酸电池而言,5G所采用的磷酸铁锂电池拥有续航能力强、使用寿命长、安全性能好等众多方面的优势,因此各大通讯巨头关于5G基站的磷酸铁锂电池超级大单让众多从事磷酸铁锂电池研产的企业大受鼓舞,带动了磷酸铁锂电池市场的整体上扬。
就技术突破方面而言,磷酸铁锂电池在2020年第一季度可谓是一波接着一波,尤其是“刀片电池”、“蜂窝电池”的出现,更是在动力电池市场上掀起了一片惊叫,“刀片电池”完整针刺实验表现出来的安全性能及605KM的超强续航,让它一时间成为最安全动力电池的代表,其搭载的新能源 汽车 也被众多的消费者所期待。相比较“刀片电池”而言,“蜂窝电池”也不容小觑,全新的电池结构理念,让动力电池的能量密度有了大幅的提升,续航能力也同比增长了近30%,作为磷酸铁锂电池的代表,“刀片电池”和“蜂窝电池”对于磷酸铁锂电池的逆袭有着非常重要的影响。
新能源汽车动力电池大战初起,磷酸铁锂电池“逆袭”势不可挡?你怎么看,欢迎大家留言评价。
【太平洋汽车网】比亚迪旗下的有些新能源汽车使用了三元锂电池,有些新能源汽车使用了磷酸铁锂电池。在满电情况下,续航里程能够达到250公里。
比亚迪新能源汽车用谁的电池:比亚迪元ev最大变化在于其前进气格栅上方的饰条经过重新设计,采用蓝色涂装,中央也为充电接口预留出了盖子的位置。比亚迪元EV的动力系统或与宋EV相同,前电机来自秦EV,而后电机则是源自于唐的后驱动模块,其电池组件容量为48kWh。在满电情况下,续航里程能够达到250公里。
比亚迪新能源汽车用谁的电池:比亚迪秦EV300比亚迪秦EV300采用的是磷酸铁锂电池,为追求长续航其电池组重量也达到了494公斤,近半吨重的电池重量让整车整备质量达到了惊人的1.9吨,比EU260重了300公斤,相当于车还没坐人就已经是4人满载状态。
比亚迪新能源汽车用谁的电池:比亚迪宋EV300前进气格栅及前大灯内部的蓝色装饰,也是新能源车型惯用的凸显个性的标识。采用1.5T发动机和双电动机的双模动力技术,并搭载全时电四驱系统,在混合动力模式下,可输出333千瓦的总功率,740牛·米的总扭矩,0-100km/h加速时间为4.9秒,官方百公里油耗低至1.4L/100km。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)