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是三元锂电池好,还是磷酸铁锂电池更优秀?
发布时间:2021-10-09 09:45:36
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“ 成本方面 磷酸铁锂<三元锂



所谓磷酸铁锂电池,就是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素(比如钴等)。由于不含有贵重金属材料,磷酸铁锂电池的原材料成本就可以被压缩的非常低廉。在实际使用中,磷酸铁锂电池具有耐高温,安全稳定性强,价格便宜,循环性能更好的优势。 

 

而三元锂电池是指使用镍钴锰酸锂作为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。与磷酸铁锂不同,三元锂电池电压平台很高,这也就意味着在相同的体积或是重量下,三元锂电池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充电、和耐低温性能等方面,三元锂电池也有很大的优势。



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“ 低温性能 三元锂>磷酸铁锂



我国幅员辽阔,气候复杂,从最北端的东北三省到最南端的海南诸岛温度变化非常丰富。以北京为例,作为电动汽车的主力市场,北京夏季最高温度在40℃左右,而冬季则基本保持在零下16℃左右,甚至更低。这样的温度区间显然适合低温性能更佳的三元锂电池。而注重耐高温性能的磷酸铁锂电池在北京的冬季会显得有些乏力。“相对25℃容量”是指不同温度条件下放电容量与25℃时放电容量的比值。该数值能够准确反映出电池在不同温度条件下续航的衰减,越接近100%,电池表现越好。

 

以25℃为基准常温,两类电池在55℃高温下放电与常温25℃下放电,放电容量几乎没有差别。但在零下20℃时,三元锂电池与磷酸铁锂电池相比有比较明显的优势。不同地域的客户,在选择锂电材料的时候,这点是必须要考虑到的。


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“ 能量密度 三元锂>磷酸铁锂



根据国内三元材料18650圆柱电池龙头企业——比克电池提供的资料,其18650电池的能量密度已经达到了232Wh/kg,后续将会进一步提高至293Wh/kg。而相比之下,目前国内主流的磷酸铁锂电池能量密度也仅达到150Wh/kg左右,据国内电池行业专家剖析,未来几年之内,磷酸铁锂电池的能量密度能够达到300Wh/kg的希望非常渺茫。 

 

对于电动自行车来说,空间永远是第一位的。能量密度较低的磷酸铁锂电池将会占据原本就不多的坐桶空间,并且由于更重的质量,在使用时的放电续航也会受到比较大的影响。相对而言能量密度较高的三元锂电池在解决重量问题的同时也为电动车节省出了更多空间。


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“ 充放电效率更高 三元锂=磷酸铁锂



除了续航之外,充电放电效率也是电动车在实际使用中的重要环节,而三元锂电池在充电效率方面较磷酸铁锂电池有着非常大的优势。目前市面上较为常见的充电方式为恒流恒压式充电。一般在充电开始时先采用恒流充电,此时的电流较大,充电效率相对更高。

 

而在电压达到一定数值之后,降低电流改为恒压充电,这样可以让电池充的比较满一些。在这个过程中,恒流充电容量与电池总容量的比值,称为恒流比。它是衡量一组电池在充电过程中充电效率的关键数值。通常百分比越大说明在恒流阶段充入的电量越高,也就证明该电池的充电效率更高。

磷酸铁锂电池放电效率比较高,3C-5C的高效率放电输出是三元锂电无法比拟的。


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“ 安全性  磷酸铁锂>三元锂



目前主流车用电池中,磷酸铁锂热稳定性最出色。在周围温度达到600℃时,才开始溶解。相比之下,三元锂电池在300℃左右就开始溶解了。在自燃事件中,确实也是三元锂电池车型占据更大比例。”从安全性上来讲,磷酸铁锂电池比三元电池更具有优势。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。


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“ 循环寿命方面 磷酸铁锂>三元锂




从电池的使用寿命来说,磷酸铁锂在循环使用率上与三元锂电池会更加的有优势,在实验条件下,磷酸铁锂电池循环2000次剩余容量百分之八十四,三元锂电池循环1000次剩余容量百分之六十六,循环寿命方面进行比较,磷酸铁锂电池优势更明显。在循环寿命上,磷酸铁锂电池相较于三元锂电池,真实寿命要长许多,在同等循环次数下,磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池多不少。

总结

技术并没有好坏或是优劣之分,只是适用于不同的产品或是环境。单论电池,也没有所谓的谁更好谁更差。只是套用到实际使用场景中,北方更适合三元电池,南方适合铁锂电池,高端车一般使用三元电池,低端车使用铁锂电池。



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