锂电池材料新突破， 电动车里程或增数倍
来源：宝鄂实业
2019-03-29 14:29
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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。
中国的新能源汽车市场可说发展的越来越快，之所以发展快速，很大部分原因离不开国家对新能源汽车的补贴政策，在政府的大力支持下，新能源汽车快速前进，车企对“续航里程”的追求也越来越高，新能源汽车的核心部件“电池”也是“优胜劣汰”，三元锂电池逐渐被新能源汽车广泛应用。
但是随着2018年补贴政策大幅度下调，以前常被应用的磷酸铁锂电池能否重新取代三元锂电池，成为新能源汽车的“宠儿”呢？笔者认为可能性较小，但是至少在大型客车和公共交通方面，磷酸铁锂电池依然会被广泛应用。
在目前市场上，大多数新能源汽车主要使用的是三元锂电池，磷酸铁锂电池，锰酸锂电池。那么相比之下，磷酸铁锂电池有什么优势能够支持它逆袭呢？
三元锂电池
三元锂电池的优势是能量密度高，循环性能好，续航里程大，比较适合未来新能源汽车电池的发展趋势，而且适合北方天气，低温环境下电池更加稳定。不过它最大的劣势就是三元锂材料不稳定，容易在200度左右发生分解，并且在高温环境下电解液会迅速燃烧，发生连锁反应，这也是为什么现在有些新能源汽车发生碰撞后容易自然的原因。
但是对于很多消费者来说，现在新能源汽车的续航里程仍然是它们所担心的一个问题，所以不管有没有补贴，消费者都是希望电动汽车的续航里程能够更长，反之，汽车厂商不管有没有补贴肯定也希望自己的电动汽车续航里程能够越大越好，毕竟这样消费者才会买单，所以这时候三元锂电池的优势就很重要了，这也是为什么很多厂商愿意选择三元锂电池的原因。
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池的最大优势就是安全稳定性。它是目前最安全的锂离子电池正极材料，而且循环使用寿命可达2000次以上，比三元锂电池寿命更长。但是它的劣势就是能量密度低，而且耐低温性能较差，在低温环境下工作不仅寿命低，放电效率也低。此外体积大，较重，会占用车内大量空间。所以这种安全性较高但是能量密度较低的电池一般应用于公共交通方面。不过对于家用车来说现在一般较少采用。
锰酸锂电池
锰酸锂电池是前两年比较主流的动力电池，但是随着对续航里程的追求，现在也渐渐被三元锂电池所超越。锰酸锂电池在这三种电池中价格最便宜，工作电压高，倍率性能好，低温工作性能好，缺点是能量密度较低，使用寿命一般，尤其是高温循环性能差，而安全稳定性则是三者中的中等水平。
就目前新能源市场上主要使用的三种电池比较来看，就凭续航里程这一点，三元锂电池就牢牢占据榜首。而且就算是在现阶段补贴下降的情况下，三元锂电池在能量密度上也占据很大优势。不过从安全性上来看，磷酸铁锂电池在今后还是有很大发展空间的，不过前提还是在解决了里程问题之后，毕竟目前消费者对于电动汽车的续航里程追求更大，所以磷酸铁锂电池想借补贴退坡逆袭可能性较小。
