三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好

来源:钜大LARGE    2017-12-04    点击量:
目前在新能源汽车上有两个主流的电池技术路线,磷酸铁锂电池和三元锂电池,虽然这两种电池在众多应用领域展开竞争,但是以在新能源汽车领域的竞争为主线,因为这是国内最大的锂电池应用场景,既然要竞争,必然有比较,电池性价比的比较通过车的价格就可以进行了,而从性能上比较三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好,就要通过设置条件,得出两种电池的实际参数来说明了。根据相关实验室、新能源汽车厂家、动力电池生产厂家的实验,虽然每家的测试不免存在具体参数上的细微差别,但对于两种电池性能优劣性的判断趋于一致。为此,我们取代表性的参数来进行比较。

1. 客车选比亚迪、轿车选特斯拉。这说的是二者体积上的差别。从目前的技术来看,三元锂电池的能量密度普遍在200Wh/kg,未来可能达到300 Wh/kg;而磷酸铁锂电池目前基本上徘徊在100~110 Wh/kg,个别的可以达到130~150 Wh/kg,但要突破200 Wh/kg难度很大。因此,三元材料动力电池可以比磷酸铁锂提供多出一倍的空间来,这一点对于空间有限的轿车很重要。特斯拉生产三元锂电池,比亚迪生产磷酸铁锂电池,故有“客车选比亚迪,轿车选特斯拉”之说。

2. 同样因为能量密度大,重量也小很多,重量轻和占用空间小决定了三元锂电池新能源汽车耗电更少,因而速度更快,续航能力更强。所以,轿车选用三元锂电池可以跑的更远,而磷酸铁锂新能源汽车目前基本上还是用于城市大巴,因为一次续航不远,需要在不长的距离内有充电桩可以充电。

3. 当然,客运大巴采用磷酸铁锂电池更核心的则是基于安全上的考虑。特斯拉轿车起火事故不止一起了,原因在于:特斯拉的电池组由7000块左右的18650三元锂电池组成,这些单位的电池或者整个电池组如有内部短路会产生明火,遇到极端的碰撞事故,短路引致起火。而磷酸铁锂的材料遇到短路则不会燃烧,耐高温性能比三元锂电池优越的多。

4. 磷酸铁锂电池虽然耐高温,但三元锂电池耐低温性能更好,是制造低温锂电池的主要技术路线,在零下20°C时,三元锂电池能够释放70.14%的容量,而磷酸铁锂电池只能释放54.94%的容量,且由于在低温条件下,三元锂电池的放电平台远远高于磷酸铁锂电池电压平台启动也更快。

5. 充电效率,三元锂电池更高。锂电池充电是采用限流限压法,即在第一阶段做恒流充电,此时电流大,效率高。恒流充电达到一定电压后,进入第二阶段恒压充电,此时,电流小,效率低。因此,衡量二者充电效率就用恒流充电电量与电池总容量的比值,称为恒流比。实验数据表明,10C以下条件充电时二者区别不大,但10C以上会拉开距离,在20C充电时,三元锂电池的恒流比是52.75%,磷酸铁锂电池的恒流比是10.08%,前者是后者的5倍。

6. 循环寿命方面,磷酸铁锂电池要优于三元锂电池,三元锂电池的理论寿命是2000次,但基本上到1000次循环时,容量衰减到60%;就算业界最优秀品牌特斯拉,经过3000次也只能保持70%的电量,而磷酸铁锂电池经过相同循环周期,还有80%的容量。

上述六个方面的比较大致可以得出二者的相对优势有助于回答三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好的问题:磷酸铁锂电池安全、寿命长、耐高温三元锂电池重量轻、充电效率高、耐低温,二者因此差异产生的因时因地的各自适应性是双雄并存的原因所在。
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