三元锂电池等四种电池安全性比较，哪种电池相对最好
来源：宝鄂实业
2019-03-26 16:16
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在实际可用的理论比能量上有极大的提高，相对于与钴酸锂电池而言，可以更好的发挥高容量作用，但从材料上看，三元电池采用镍钴锰酸锂和有机电解液，暂未从根本上解决安全性问题，如果电池发生短路讲产生过大电流，从而引发安全隐患。
在制备上的最大特点是，在充满电后，仍有大量的锂离子留在正极，也就是说，在负极上容纳不了更多的附在正极上的锂离子，但在过充状态下，正极上多余的锂离子仍会向负极游动，因不能完全容纳变回在负极上形成金属锂，由于金属锂是树枝状的晶体，因而被称为枝晶，枝晶一旦形成，就会给刺穿隔膜提供机会，隔膜刺穿将形成内部短路。由于电解液的主要成分是碳酸酯，闪点和沸点较低，在温度较高的情况下就会燃烧甚至爆炸。控制锂枝晶的形成在小容量锂电池上比较容易，因此钴酸锂电池目前仅限于便携式电子设备等小容量电池，不能用于动力电池。
锰酸锂电池
锰酸锂电池的材料具有一定的有点，它可以保证在满电状态下，正极的锂离子可以完全嵌入到负极炭孔中，而不是像钴酸锂那样在正极有一定残留，这就从根本上避免了枝晶的产生，理论上是这样，实际上，锰酸锂电池如果遭遇强大外力作用或者在制备过程中偷工减料都可能造成电池在充放电循环过程中瞬间形成锂离子快速移动。在负极来不及完全接收锂离子的情况下形成枝晶。避免这一后果要从电池出厂时的测试来保证。总之，检测合格的锰酸锂电池一般不会发生安全事故，锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远低于钴酸锂，即使外部短路，也基本能避免析出金属锂引发的燃烧和爆炸。
这次路演会分为五个部分，第一个部分先给大家解释一下什么叫三元电池。三元电池，我个人认为它正确的全称叫做三元材料锂电池。从本质来说，它还是一种锂离子电池，它与磷酸铁锂最大的不同是它的正极材料不同。而实际上这两种电池都是以正极材料来命名的。
可以看到我发出的这张图中，用红框标出来的是三元电池的一个分类，与它的一个组成。在三元电池当中实际还分了很多种，以它三种元素配比的不同分别分为333、424、523、811，还有NCA这种细分的一个产品。所以就它内部来说，这个材料还是有很大的改善空间。
从电池的形状或者封装类型不同，三元电池也可以分为三种，一个是软包电池，就是现在的A123、万象、多氟多(002407)这些公司用的。另外一个是圆柱电池，通常我们看到的圆柱电池18650是特斯拉用的，还有一种是方形硬壳电池，这一点像比亚迪(002594)、三星这些公司用的比较多一点。
这张图是三元电池的产业链结构，我们可以看到它和磷酸铁锂电池最大的不同是它会用到镍钴锰等小金属。对于其他的来说，可能像碳酸锂负极电解液隔膜这些是比较接近的。所以说正极材料这一块会是他们相差比较大的领域，这也是我们关注的投资热点之一。
刚才给大家介绍的是三元电池的比较基本的概念。第二部分是给大家讲一下为什么说我认为三元电池是新能源汽车行业发展的一个主要方向。
首先，从现在的主流厂商来看，从现在的磷酸铁锂，到三元电池，再到未来的富锰锂基材料，这是大家已经确认好的技术发展路线，也是国际市场上大家正在走的技术路线。
如果我们把三元电池与其他动力电池材料进行对比，我们可以看到它的优点是非常突出的。它最大的优点是能量密度高，可以缓解里程忧虑，增加汽车的续航里程。第二点优势是它的放电电压高，输出功率比较大。第三点，是它的低温性能非常好，可以适应全天候的气温，在北方是更加适用些。
从国际上现在车厂他们选用车型的占比来看，除了在美国还有用磷酸铁锂的部分小众车型外 ，现在日本、欧美的厂商推出的新能源汽车车型基本上是用了三元材料。
深度分析：三元锂电池产业链上的机会
根据我们对于中国市场再售新能源车型的统计来看，除了比亚迪和上汽外，其他厂商已经全面转向三元了，比亚迪也是从今年开始开始测试三元电池，上汽在E50上已经开始使用三元电池，未来它的下一代也会全部换用三元电池。所以可以说，未来2年国内厂商推出的新能源汽车会绝大部分选用三元电池。
深度分析：三元锂电池产业链上的机会
根据我们对行业的统计来看，三元电池已经成了一个非常明确的发展方向。但今年来说，大家对三元电池有很大的疑虑，就是中国政府对它还是有诸多的限制。
以我个人认为，中国政府在今年初对三元电池在大巴上以及物流上的应用进行限制，最大的原因还是出自于一个安全性考虑。因为今年初，骗补事件闹得非常大，政府很难以接受在这个时候再同时出现安全性事故。
第二点来说，也是想通过这个对行业进行规范，设置一些壁垒。
但是如果我们把中国政府的其他的产业政策进行对比，我们可以看到中国政府从内心中还是非常希望三元电池的发展。
第一个：在马上可能会出台的一个补贴调整中会引入电池系统的质量占比，以及百公里能耗等指标。加入这些指标，本身是对新能源汽车的能耗的一个效率是要求有所提升，而这个时候能量密度高的三元电池则是更加受益。
所以说从补贴的改变的方向上来看，客观上是会起到引导三元电池更大规模应用的一个作用。
另外，我们也是看到万钢在前两个月的时候有提到，今后五年内要把动力电池的单位能量密度要达到三百瓦时以上。而磷酸铁锂电池，它的理论上的能量密度最多也就是两百瓦时每千克。所以它是根本没有办法完成这个政府对于技术路线的规划，只有三元电池在现阶段可以完成这个任务。
刚才给大家讲的是第二部分，就是说为什么我们看好三元电池是未来行业发展的方向。下面会进入到第三部分，就是说对于三元电池市场一个定量分析。
深度分析：三元锂电池产业链上的机会
2015年中国市场动力电池出货量大概是15.7G瓦时，同比增长324%，其中三元电池是大概4.26G瓦时，占27%。磷酸铁锂10.86G瓦时，占比69%，其他的材料就占比非常少了，这两种电池的占比，也是和乘用车和客车以及专用车这个占比是非常一致的，因为在客车上面现在主要应用的还是磷酸铁锂。所以说在之前客车出货量比较大的时候，磷酸铁锂是占了一个大头。
