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三元锂电池与磷酸铁锂电池谁能深入消费者的心?

来源:宝鄂实业    2019-03-29 12:49    点击量:
近年来,由于我国新能源汽车产业在政策以及市场的双重利好下发展迅速,大家对动力电池的关注也越来越高。新能源汽车最核心的技术“三电”,即电池、电控、电机的研究也在不断的完善起来。而今天,小编要和大家来聊一下电池这一核心部件。电池担负着电动汽车续航里程的重任,而目前我国动力电池的主流选择为磷酸铁锂和三元锂电池。相比之下,三元锂电池又是两个类型里面采用次数最多的,根据2017年工信部发布的8批共296款新能源乘用车中,采用最多的三元锂电池,共有221款,而磷酸铁锂电的仅有33款。
 
 
 
对于消费者来说,选择哪个类型的电池主要是看哪种电池的续航里程更远、寿命更长、更加安全这些问题。说到电池的续航里程,其实就是看电池的能量密度。三元锂电磁的能量密度大,电压更高。所以在相同重量的电池组电池的容量更大,汽车的续航里程可以更远。并且我国的消费者对于汽车的乘坐空间的要求还是比较高的,因此高密度的电池可以释放出更多的车身空间,给驾乘者拥有更好的乘坐体验,尤其是对于家庭用户来说绝对是一个非常重要的加分项。
 
 
 
如果是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,但是对于一般家庭来说,二者的额定循环寿命都远远超过了实际使用情况,所以这一方面虽然磷酸铁锂电池有优势,但是对于消费者来说并没有吸引。此外,磷酸铁锂电池的低温性能衰减也是其一大缺陷。有数据表明,一块容量为3500mAh电池,如果在-10℃的环境中工作,经过不到100次充放电循环,电量将急剧衰减至500mAh。而作为纯电动汽车的主要市场,我国北方的冬季温度经常处于零下10℃左右,这一缺点对于车主来说无疑是一个困扰。
 
 
 
按照材料体系来说,这两种电池都会在到达一定温度时发生分解,磷酸铁锂电池的分解温度要高于三元锂电池,但是这并不能判定三元锂电池的安全性就差,因为动力电池系统的安全性设计是可以通过动力连接结构、热管理设计、电池管理系统等多个方面系统进行提升,从而让安全措施设计的更加完善与科学,这样子也能让电池工作处于安全状态下。例如吉利新能源旗下电动车配置的ITCS电池温度管理系统,就能在38度时开启冷却,确保电池运作在安全温度区间。但是相比较之下,磷酸铁锂电池的安全性无疑是更高的。
 
 
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?就动力电池而言,目前,三元锂电池和磷酸铁锂电池包以及钛酸锂电池在电动车领域都有应用。磷酸铁锂电池,由于安全性能稳定、高温性能好、重量轻等优势,越来越多的活跃在电动客车市场。那么,钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?本文存能电气小编整理了一些资料供大家阅读。
 
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包的对比:
 
 钛酸锂电池:
 
钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂,可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外,它还可以用作正极,与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。普通的钛酸锂电池容易发生胀气,导致电芯鼓包,电性能也会大幅下降,极大地降低了钛酸锂电池的理论循环寿命。
 
钛酸锂电池优点:
 
 
1、安全稳定性好
 
钛酸锂的电势比纯金属锂的电势高,不易产生锂晶枝,放电电压平稳,而且,因此提高了锂电池的安全性能。钛酸锂电池进行测试发现,在针刺、挤压、短路等严苛测试下,不冒烟、不起火、不爆炸,安全性远高于其他锂电池。
 
2、快充性能优异
 
与碳负极材料相比,钛酸锂电池具有较高的锂离子扩散系数,可高倍率充放电。在大大缩短充电时间的同时,对循环寿命的影响较小,热稳定性也较强。钛酸锂电池十分钟左右即可充满。
 
3、循环寿命长
 
钛酸锂电池完全充放电循环次数可达3万次以上,在作为动力电池使用10年之后,可能还能作为储能电池再用20年。用户在实际使用中不用更换电池,几乎不增加后期成本。
 
4、耐宽温性能良好
 
一般电动汽车在零下10℃时充放电就会出现问题,钛酸锂电池耐宽温性能良好,耐用性强,在零下50℃到零上60℃均可正常充放电,无论是在冰封的北国,还是在炎热的南方,车辆都不会因电池“休克”而影响工作,消除了用户的后顾之忧。
 
综上钛酸锂电池的优势,能大幅节省充电站场地建设和人员配置成本等,更适合在公交领域的推广应用。
 
钛酸锂电池缺点:
 
钛酸锂电池负极采用钛酸锂,相比负极用石墨的主流锂电池,市场份额十分小众。
 
能量密度低,成本高。特别是能量密度低是因为负极材料钛酸锂的原理性能决定,很难有大的突破空间。
 
至于钛酸锂电池宣称的使用寿命长,更难被认证。电池寿命还受到正极材料、电解液、隔膜、使用温度等综合影响。
 
磷酸铁锂电池包:
 
磷酸铁锂电池包是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。其工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。
 
磷酸铁锂电池包优点:
 
 
体积小,重量轻,锂电池包的体积是铅酸蓄电池体积的2/3,重量轻,只有铅酸蓄电池的1/3~1/4。
 
循环寿命长,磷酸铁锂电池包循环寿命有1200~2000次,但传统铅酸电池却只有500~900次。
 
充放电特性好,锂电池包充放电电能转换效率可大于97%,铅酸蓄电池充放电电能量转换效率约为80%左右。
 
安全环保,磷酸铁锂材料不含任何重金属与稀有金属,无毒,无论在生产及使用中均无污染,符合欧洲RoHS规定,为绿色环保电池锂电池。在穿刺、挤压、过充、短路等实验中,不爆炸、不起火。
 
无记忆效应,电池可以随时充放电。
 
工作温度范围宽广,磷酸铁锂电池包热峰值可达350℃-500℃,而铅酸电池只在200℃左右。
 
磷酸铁锂电池包缺点:
 
磷酸铁锂电池存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差;产品一致性差;知识产权问题。
 
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?
 
在纯电动汽车领域,电池多为磷酸铁锂电池包或者三元锂电池,而近来格力欲收购的银隆客车,其核心竞争力则是另辟蹊径的钛酸锂电池。国内汽车厂商应用比较多的还是三元锂电池、磷酸铁锂电池包。钛酸锂电池目前还未规模化。并且钛酸锂电池价格高(生产成本高,湿度控制要求高),每瓦时9元左右,与磷酸铁锂电池、三元锂电池每瓦时2元左右的差距也是很大的。
 
钛酸锂电池未来市场空间将十分有限。钛酸锂电池做的企业少,将导致产业整体研发投入少,从目前电池企业研发投入及规划投入看,也很少企业会重点发展钛酸锂电池。未来,磷酸铁锂电池包技术进步速度将超过钛酸锂电池。一般来说,电动车最好是用磷酸铁锂电池包,安全第一。