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什么是磷酸铁锂电池,磷酸铁锂电池是否有可能逆袭?

来源:宝鄂实业    2019-03-31 10:35    点击量:
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。
尽管国内对新能源汽车的补贴政策已经开始退坡,但逐渐丰富的基础设施和愈发丰富的可选车型也让消费者们开始接受新能源汽车的普及。除了作为限购地区无法购买燃油汽车的替代解决方案之外,新能源汽车也有许多得天独厚的优势。安静的驾驶环境、清洁的能源类型和低廉的用车成本,甚至包括起步时瞬间输出的超大扭矩,都能让身边不少开燃油汽车的朋友羡慕不已。
 
而作为电动汽车动力之源的电池,自然是最为重要的零部件之一。电动汽车的续航、充放电等一切使用也都与电池的性能有着千丝万缕的联系。目前国内的动力电池主要分为两个派系,根据正极材料的不同分为磷酸铁锂派和三元材料派。虽然两者均属于二次电池,都可以反复进行充放电使用,但由于材料的差异,在最终反映到使用层面的性能还是有比较大的差别。
 
三元锂电池还是磷酸铁锂电池 动力电池到底应该用哪种?
 
三元锂电池还是磷酸铁锂电池?
 
要想搞清楚究竟哪种电池更好,我们应该先对这两者的区别有一个简单的了解。
 
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。
 
笔者一直认为,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,三元锂电池相比磷酸铁锂电池,更加适应现在以及未来的家用电动汽车。
 
为什么三元锂电池更适合家用电动汽车?
 
一、低温放电性能更好
 
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。
 
三元锂电池还是磷酸铁锂电池 动力电池到底应该用哪种?
 
“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。
 
从上图中能够看出,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。