低溫性能表現不佳使得磷酸鐵鋰電池難以獨享儲能市場

低溫性能表現不佳使得磷酸鐵鋰電池難以獨享儲能市場。在儲能范疇，磷酸鐵鋰電池一直是最有前景的電池體系。以磷酸鐵鋰電池為例，這種電池安全性高，單體壽命較長，但低溫性能比其他技術體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰電池的正負極、電解液和粘接劑等都存在影響。

低溫性能表現不佳使得磷酸鐵鋰電池難以獨享儲能市場

低溫性能一直是磷酸鐵鋰電池的軟肋所在，目前磷酸鐵鋰電池仍是將來儲能范疇使用前景最為廣闊的電池體系，但是低溫性能表現不佳的缺點使得磷酸鐵鋰電池難以獨享儲能市場。在0-25℃之間，磷酸鐵鋰電池的整體性能表現尚可，但是溫度下降到0℃以下后，磷酸鐵鋰電池的放電容量與均勻電壓都出現了較為分明的下降。

就我國市場方面來看，我國幅員遼闊，維度跨度較大，這使得國內各地氣溫差異較為分明；其中秦嶺淮河一線以北地區的冬季的均勻氣溫多在0℃以下，西北、東北等不少地區的溫度更是在-10℃以下。這些地區的氣候環境注定了磷酸鐵鋰電池無論在實際使用體驗還是在性價比角度方面都大打折扣。實際上，以西藏地區為例，2020年所新建的5G基站大部分使用的也是鈦酸鋰體系電池，而非磷酸鐵鋰電池。

從等溫線情況來看，歐美不少地區的氣候條件與我國北方較為類似，均勻企穩較低，挪威、芬蘭等部分北歐國家更是處于北極圈附近，惡劣的氣候條件決定了磷酸鐵鋰電池難以得到有效推廣。就歐美各國儲能電池的使用情況來看，目前三元材料體系電池的確也是市場主流，因此將來磷酸鐵鋰電池在海外儲能市場的使用之路想必會比較坎坷。

海外市場方面來看，歐美地區是儲能電池使用的緊要市場。據資訊統計，2020年全球儲能磷酸鐵鋰電池總用量約莫為20Gwh，其中歐美需求占比在七成以上，而從將來需求來看，截止到2025年，歐美潛在儲能裝機總量有望超過50Gwh。

低溫環境下對磷酸鐵鋰電池有哪些影響？

磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差，低溫環境下容易出現極化，從而降低電池容量；受低溫影響，石墨嵌鋰速度降低，容易在負極表面析出金屬鋰，倘若充電后擱置時間不足而投入使用，金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內部，部分金屬鋰繼續存在負極的表面，極有可能形成鋰枝晶，影響電池安全。

低溫環境下，電解液黏度會新增，鋰離子遷移阻抗也會隨之增大；此外，在磷酸鐵鋰電池的加工工藝中，粘接劑也是一個非常關鍵的因素，低溫對粘接劑的性能也會出現較大影響。

低溫帶來的另外一個問題，反映到用戶端是充電時間延長。在低溫下充電，磷酸鐵電池容易析鋰，所以充電之前，一般要對電池進行緩慢加熱，等電池溫度升高至正常溫度后再進行充電。

電池在0～-20℃溫度下，放電容量分別相當于25℃溫度下放電容量的88.05％、65.52％和38.88％；放電均勻電壓依次為3.134、2.963V和2.788V，一20℃放電均勻電壓比25℃時降低了0.431V。從上述分解可知，隨著溫度的降低，鋰電池的放電均勻電壓和放電容量均有所降低，尤其當溫度為-20℃時，電池的放電容量和放電均勻電壓下降較快。

可以由以上數據得出，磷酸鐵鋰電池受溫度影響很大，在以動力鋰離子電池使用范疇和溫度影響較大的使用環境，要對電池進行熱管理（風冷、液冷等）才能提高電池的使用效率，延長電池系統使用壽命。

總體而言，目前磷酸鐵鋰電池的確是儲能范疇的首選，但是其自身低溫性能不佳的缺點限制了磷酸鐵鋰電池的適用性。磷酸鐵鋰電池在安全性、循環壽命、耐高溫方面，比三元鋰電池具有相當高的優點，并且磷酸鐵鋰電池資源豐富、技術成熟，成本更低，是將來電池儲能技術的發展趨勢。

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