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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池誰會成為新能源汽車的動力主流?

    2021-04-26 ryder

    這兩類電池各有所長

    高溫條件下,三元鋰離子電池的三元材料會在200℃時發生分析,萌生劇烈的化學反應,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,因此基于安全的考慮,我國工信部在2016年1月,通過特殊發文規定將三元鋰離子電池的使用暫時限制在純電動客車之外。而磷酸鋰離子電池的分析溫度在800℃,更不容易著火,安全性相對較高。

    低溫條件下(氣溫低于-10℃以下),磷酸鋰離子電池衰減得非常快,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;而三元鋰離子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。

    從制造成本上來看,三元鋰離子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,所以三元鋰離子電池的成本必然居高不下,而磷酸鐵鋰離子電池所需原材料無需進口,供應充分,價格穩定,成本相對較低。

    在試驗條件下,磷酸鐵鋰離子電池循環5000次后,剩余容量為84%,1C(1C表示電池一小時完全放電時電流強度)循環5000次后仍能保持80%以上的初始容量;三元鋰離子電池循環3900次后,剩余容量只剩下66%,1C循環2500次后就下降到80%初始容量。相比起來磷酸鋰離子電池的循環壽命要遠遠大于三元鋰離子電池。此外,磷酸鐵鋰離子電池能量密度為120Wh/kg,已經基本達到理論極致,而三元電池的能量密度180Wh/kg,今后還有很大的提升空間。

    磷酸鐵鋰離子電池發展前景

    國內的新能源汽車企業在早期源于成本問題,大多采用磷酸鐵鋰離子電池作為能量來源,而現如今由于國家對于續航里程等補貼標準的提升,三元鋰離子電池市場份額在逐漸提升。

    三元材料在電池比能量、比功率、大倍率充電、低溫性能等方面有優點,循環性能方面則是磷酸鐵鋰材料優點分明,在安全方面磷酸鐵鋰離子電池也優于三元材料。在選用電池時可依據不同用途選擇,如大巴車空間較大,對電池比能量和比功率要求相對較低,可選擇磷酸鐵鋰材料電池,發揮其循環性能好的特性,轎車空間有限,電池用量小,則選用高比能量與高比功率三元材料電池更為適宜。

    在與磷酸鐵鋰離子電池的競爭中,三元鋰離子電池的安全問題有待提升,這始終是盤桓在汽車企業腦海中的陰影。但從長遠來看,三元鋰離子電池有著磷酸鐵鋰離子電池不可比擬的高能量密度、耐低溫等特性,在新能源汽車發展的將來,三元鋰離子電池處理掉安全和成本問題之后,將徹底取代目前磷酸鐵鋰的市場地位,將成為新能源市場上的大勢所趨。

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