磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池的性能對(duì)比

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-05-14 09:53  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池的性能對(duì)比。在當(dāng)今動(dòng)力電池市場(chǎng)，主要以磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池為主。雖然兩者均屬于二次電池，都可以反復(fù)進(jìn)行充放電使用，但由于材料的差異，在最終反映到使用層面的性能還是有比較大的差別。

　　磷酸鐵鋰電池組和三元鋰電池的性能對(duì)比

　　所謂磷酸鐵鋰電池，就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類(lèi)電池的特點(diǎn)是不含貴重金屬元素（比如鈷等）。由于不含有貴重金屬材料，磷酸鐵鋰電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。磷酸鐵鋰電池組具有耐高溫，安全穩(wěn)定性強(qiáng)，價(jià)格便宜，循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。

　　三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰電池組不同，三元鋰電池電壓平臺(tái)很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外，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(yōu)勢(shì)。

　　1.能量密度與續(xù)航里程對(duì)比

　　相較于磷酸鐵鋰電池組，三元鋰電池的能量密度大，電壓更高，所以同樣重量的電池組電池容量更大，車(chē)子跑的距離也就更遠(yuǎn)，速度也能更快。特斯拉ModelS充滿(mǎn)電的續(xù)航里程為400多公里。北汽EV200采用了來(lái)自韓國(guó)SK生產(chǎn)的三元鋰電池，理論巡航里程達(dá)到200km，而它的前輩車(chē)型EV150則采用了磷酸鐵鋰電池，續(xù)航里程僅為150km。

　　相比之下，目前國(guó)內(nèi)主流的磷酸鐵鋰電池能量密度也僅達(dá)到150Wh/kg左右。據(jù)國(guó)內(nèi)電池行業(yè)專(zhuān)家剖析，未來(lái)幾年之內(nèi)，磷酸鐵鋰電池組的能量密度能夠達(dá)到300Wh/kg的希望非常渺茫。

　　2.空間占用對(duì)比

　　對(duì)于體積龐大的電動(dòng)巴士而言，空間占用影響較小。但對(duì)于家用電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，空間占用就顯得比較重要了。能量密度較低的磷酸鐵鋰電池組將會(huì)占據(jù)原本就不多的汽車(chē)空間，并且由于更大的重量，在使用時(shí)的放電續(xù)航也會(huì)受到比較大的影響。相對(duì)而言，能量密度較高的三元鋰電池在解決重量問(wèn)題的同時(shí)也為家庭用車(chē)節(jié)省出了空間。

　　3.低溫放電性能對(duì)比

　　以25℃為基準(zhǔn)常溫，兩類(lèi)電池在55℃高溫下放電與常溫25℃下放電，放電容量幾乎沒(méi)有差別。但在零下20℃時(shí)，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池組相比有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

　　我國(guó)幅員遼闊，氣候復(fù)雜，從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富。以北京為例，作為電動(dòng)汽車(chē)的主力市場(chǎng)，北京夏季最高溫度在40℃左右，而冬季則基本保持在零下6℃左右，甚至更低。這樣的溫度區(qū)間顯然適合低溫性能更佳的三元鋰電池。而注重耐高溫性能的磷酸鐵鋰電池在北京的冬季會(huì)顯得有些乏力。

　　4．充電效率對(duì)比

　　除了續(xù)航之外，充電也是電動(dòng)汽車(chē)在實(shí)際使用中的重要環(huán)節(jié)，而三元鋰電池在充電效率方面較磷酸鐵鋰電池組有著非常大的優(yōu)勢(shì)。三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在100以下Ah充電時(shí)，恒流比無(wú)明顯差距，100以上Ah充電時(shí)，磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低，充電效率迅速降低。

　　5.成本對(duì)比

　　相較于磷酸鐵鋰電池而言，三元電池需要用到更多的貴金屬，最主要的就在于鈷礦石。其實(shí)咱們國(guó)家的鋰礦、氧化鐵磷酸鹽儲(chǔ)量豐富，制造磷酸鐵鋰電池有優(yōu)勢(shì)。而我國(guó)缺乏鈷礦，制造必須采用鈷元素的三元鋰電池會(huì)有些困難。

　　在早期階段，發(fā)展磷酸鐵鋰電池組是很現(xiàn)實(shí)的。比如2015年國(guó)內(nèi)主流的電池廠(chǎng)商生產(chǎn)的都是磷酸鐵鋰電池。當(dāng)時(shí)，市面上采用三元鋰電池的電動(dòng)車(chē)，動(dòng)力電池基本都是國(guó)外品牌產(chǎn)品（日本松下，韓國(guó)SK等），價(jià)格也相應(yīng)要比采用磷酸鐵鋰電池的車(chē)型貴一些。

　?、堆h(huán)壽命對(duì)比

　　對(duì)于家庭用車(chē)來(lái)說(shuō)，三元材料和磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的額定循環(huán)壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際用戶(hù)的使用習(xí)慣，因此在使用壽命上可以完全放心。假設(shè)新能源汽車(chē)平均2-4天一充電，取中間值平均3天一充電來(lái)計(jì)算，使用1年需要充大約120次電，循環(huán)壽命1000次使用完畢大約需要8年時(shí)間，這也基本超過(guò)了目前我國(guó)消費(fèi)者平均的換車(chē)周期。

　　磷酸鐵鋰電池與三元電池的市場(chǎng)之爭(zhēng)，目前仍是平分秋色，各有所長(zhǎng)。對(duì)比之下，三元鋰電池的確有著更優(yōu)于磷酸鐵鋰電池的特質(zhì)，但是目前隨著新能源它的發(fā)展卻受到了阻礙，但是總得來(lái)說(shuō)三元聚合物鋰電池更好。