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三元锂电池和磷酸铁锂电池安全性比较哪个好?

来源:宝鄂实业    2019-03-29 11:28    点击量:
目前,锂电池逐渐替代着原有的铅酸电池,锂电池市场,主要以磷酸铁锂电池和三元锂电池电池为主。二者主要的特性是能量密度与安全性的差异,能量密度关系到储能电池的工作时长和动力电池的续航能力,安全性也是锂电池*重要的指标之一。那么我们就从能量密度与安全生、温度适应性、充放电效率、寿命多个方面分别介绍一下三元锂和磷酸铁锂真实寿命哪个比较久?
 
一、三元锂和磷酸铁锂真实寿命哪个比较久?
三元材料电池循环3900 次剩余容量66%,磷酸铁锂电池循环5000次剩余容量84%,循环寿命比三元材料电池,磷酸铁锂电池优势明显。按照剩余容量/ 初始容量=80%作为测试结束点,目前三元材料电池实验室1C 循环寿命在2500次左右,磷酸铁锂电池实验室1C循环寿命在3 500次以上,部分达到5000次以上。
 
二、三元锂电池和磷酸铁锂电池能量密度比较哪个好
磷酸铁锂电池的能量密度较三元锂电池相差很多,目前新能源汽车的补贴标准以电池包系统的能量密度为重要指标,政策规定 当电池系统能量密度超过120Wh/kg,就可以享受1.1倍的补贴,介于90Wh/kg和120Wh/kg之间只能享受1倍补贴。在此需要说明一下力朗电池生产的汽车动力电池包能量密度已达125Wh/kg。
 
磷酸铁锂电池单体能量密度通常在90Wh/kg-120Wh/kg之间,而三元锂电池单体能量密度可以达到200Wh/kg左右,可见三元锂电池的能量密度优势较为明确,这也是近年内国内大量上线三元锂电池产线的原因所在,再加了日韩在三元锂电池技术方向上的坚持,为市场注入强有力的信心。
 
三元锂和磷酸铁锂真实寿命哪个比较久
 
三、三元锂电池和磷酸铁锂电池安全性比较哪个好
我们知道,就材料体系而言,三元锂电池正极材料的分解温度在200℃左右,磷酸铁锂电池正极材料的分解温度在700℃左右。实验室测试环境下短路磷酸铁锂电池单体,基本不发出现着火的情况,三元锂电池则不然,在使用三元锂电池时尤其要对热管理提出较高的要求。对于整车电池包来讲,安全措施更加完善与科学,通过BMS有效对锂电池进行管理,电池可以工作在安全的状态下。
 
四、三元锂电池和磷酸铁锂电池充放电效率比较哪个好
除了续航之外,充电也是太阳能路灯和电动汽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。
 
 
从表中可以看出,三元锂电池与磷酸铁锂电池在10C以下充电时,恒流比无明显差距,10C以上倍率充电时,磷酸铁锂电池恒流比例迅速降低,充电效率迅速降低。
 
磷酸铁锂与三元锂电池的市场之争,目前仍是平分秋色,各有所长。在电池技术日新月异不断革新的情况下,不久的将来迎来革命性的变化也在意料之中,技术已经成熟的三元锂电池与磷酸铁锂电池,凭借各自的优势在市场中都占有一席之地。
:随着三元锂电池向大型应用的过渡和转变,使得三元锂电池自身要解决根本问题已经力不从心,因而出现了结合三元锂电池与传统双层电容器优点的锂离子电容器,也有开发新型氧化还原液流电池的新技术处于同步研发阶段。
从产量来看,目前三元材料已经成为正极材料增速最高的细分领域,据统计,2017年全国正极材料产量为21万吨,同比增长3成,其中三元材料8.6万吨、磷酸铁锂5.8万吨、钴酸锂4.5万吨、锰酸锂2.1万吨,三元材料接替2016年磷酸铁锂成为2017年增速最高的正极材料,受益乘用车接替客车成为新能源车重要增量。
 
磷酸铁锂如何在三元材料崛起中,打通自身筋脉?
 
国内正极材料产量
 
磷酸铁锂如何在三元材料崛起中,打通自身筋脉?
 
2017年我国正极材料产量结构
 
从原材料来看,2017年以来,金属钴价格暴涨,三元电池用钴成为钴未来增速最快、空间最大的需求领域。三元正极材料应声上涨,面对迅速攀升的成本压力,电池厂商利用正极材料技术协同纷纷向三元正极材料布局,缓冲原材料涨价冲击,并且掌握上游资源。三元材料相较磷酸铁锂利润空间更大,众多企业纷纷布局三元材料。
 
磷酸铁锂如何打通自身经脉?
 
1、技术突破,解决能量密度低的硬伤
 
磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。三元材料锂电池是指使用镍钴锰酸锂做为正极材料,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。
 
磷酸铁锂如何在三元材料崛起中,打通自身筋脉?
 
从上图可以看出磷酸铁锂的能量密度最低,在最新的补贴政策中,乘用车120Wh/kg、客车115Wh/kg成为一个重要分水岭,只有满足才能获得一倍补偿。在政策的刺激下,推动技术升级成为磷酸铁锂破局的关键之一。
 
在提升磷酸铁锂电池能量密度的工作中,负极材料的改善也是关键的环节。目前除了石墨之外,其他有可能作为改善负极材料性能的材料,包括,硅以及各种氧化物添加剂,来添加到目前的传统石墨里面,这个是目前比较可行的方法,而且现在很多公司都已经在采用。
 
2、成本控制、快充技术突破,破除三元客车解禁优势
 
受到2016年客车禁用三元的影响,磷酸铁锂在新能源客车中成为主流,得益于新能源客车的高速发展,在2016年全年的出货量中,磷酸铁锂占据七成以上的份额。进入2017年,随着安全标准得到统一,客车用三元开始解禁,不过采用者依然寥寥无几。但随着2018年补贴政策的推出,三元重新进入申报列表。
 
这是否意味着三元卷土重来呢?实际上答案并不明确,在相关标准得到确定之后,三元的安全问题不用再担心,但受到合作以及技术的惯性,再加上客车市场局限,新能源客车行业发展逐渐遇到天花板。并且,对于商用车而言,能量密度也不是首要关心的问题,成本、运营效率等更被看中。
 
在锂电池企业中,两级分化加重,宁德时代、比亚迪、沃特玛等占据了市场主要份额,而这三家企业,在新能源客车、专用车市场占据绝对主导地位,从市场份额来看,磷酸铁锂依然还有很大的空间。
 
3、梯次利用,解决回收利用难度大的问题
 
随着磷酸铁锂电池寿命的终结,回收成为一大难题。与三元电池相比,磷酸铁锂回收利用率低,缺乏盈利点,甚至进行再生材料回收处于亏本状态,这导致磷酸铁锂电池回收不仅不能带来效益,还会成为拖累。
 
2018年颁布动力电池回收新规明确了回收主体以及责任,电池企业也在积极研究更加绿色、经济的回收利用技术,只有补足了这一块短板,磷酸铁锂在可持续发展的道路上才能走得更远。
 
与此同时,进行梯次利用,以及开拓新市场成为电池企业的当务之急。在补贴退坡之后,成本、利用效率成为市场关注的核心。