磷酸铁锂电池和三元锂电池特性及优缺点有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-05-18 22:03
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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。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。磷酸铁锂电池的特点在于安全性高，高倍率充放电特性和较长的循环寿命。除了寿命长，充放电性能优秀之外，磷酸铁锂电池最大的优点是其安全性，磷酸铁锂的化学性质稳定，高温稳定性好，700-800℃才会开始发生分解，且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子，不会产生剧烈的燃烧，安全性能高。
磷酸铁锂电池的缺点在于其性能受温度影响大，尤其是低温环境下，放电能力和容量均会大幅度降低。此外，磷酸铁锂的能量密度较低，仅算电池的重量能量密度只有120Wh/kg，如果计算整个电堆，包括电池管理系统、散热等零部件的能量密度就更低了。
三元锂电池：
三元锂电池其全称为“正极材料使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等三元聚合物的锂离子二次电池”。由于三元锂电池目前正广泛应用于新能源汽车上，比如我们熟知的特斯拉，旗下所有车型都是采用了三元锂电池。三元锂电池体积更小、能力密度更高、耐低温、循环性能也更好，所以成为新能源乘用车的主流。寿命是2000次充放电循环，我们算作一天一充，也能维持5年多。
三元锂电池的安全性较差。三元锂电池热稳定性较差，250-300℃就会发生分解，遇到电池中可燃的电解液、碳材料后一点就着，产生的热量进一步加剧正极分解，在极短的时间内就会爆燃。因此，对于三元锂电池而言，其电池管理系统、散热系统就至关重要。
磷酸铁锂电池有两个不容忽视的缺点：第一是能量密度相对较低、重量大体积大；第二是对温度相对敏感，低温环境下，带电量会明显下降。由于能量密度达不到国家规定的150瓦时/千克的要求，所以不适合大规模应用在乘用车中。
三元锂电池正在高速普及应用。由于国家在乘用车领域的政策引导，把能量密度放到了比较高的位置，所以各个车企都在推进或者换装三元锂电池。即便是之前掌握磷酸铁锂技术优势的比亚迪，也在逐步把旗下车型使用的动力电池换装成三元锂。这些车型包括：唐、秦还有腾势等等。虽然现在采用三元锂电池的腾势还没有上市销售，但有消息称，下一轮新产品将会使用三元锂电池。
包括日系厂商的雅阁、凯美瑞混动版，现在最新销售的车型也都在使用三元锂电池。使用三元锂电池之后，由于能量密度显著提高、电池体积减小、重量减轻，给乘员舱或后备箱腾出了更多实用空间。所以，整体来说，三元锂电池在当下政策环境下拥有更加明显的优势。
除了续航之外，充电也是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。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。
总之，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。存能电气小编一直认为，技术不分好坏，只有适合或者不适合。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。 三元聚合物锂电池：正极材料使用镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2）三元正极材料的锂电池。据清华大学欧阳明高解释：本次调查中所称的"三元"材料，指的是正极是三元，负极是石墨的通常说法中的"三元动力电池"。而在实际研发应用中，还有一种正极是三元，负极是钛酸锂的，通常被称为"钛酸锂"，其性能比较安全，寿命比较长，不属于普通所说的"三元材料。"
优点三元锂电池能量密度高，循环性能好于正常钴酸锂。目前，随着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。
缺点三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等，由于镍钴铝的高温结构不稳定，导致高温安全性差，且pH值过高易使单体胀气，进而引发危险，目前造价较高。
导读：对比之下，三元聚合物锂电池的确有着更优于磷酸铁锂电池的特质，然而为什么它的发展却受到了阻碍呢？新能源汽车的发展关键，同样是困扰着移动数码产品的关键——电池的发展。如何在安全的情况下保证电池技术能够满足消费者日益成长的需求，不仅是汽车科技相关行业人员，还是科研工作者在全领域的追求。
说到要买新能源汽车，可能大部分的消费者第一时间想起的是“政策优惠”，虽然这有点尴尬但确实是相当实在的原因。在国内的销售环境中，新能源汽车要打开局面，可不仅仅是因为“环保”这样的任重道远的使命感。新能源车在售价和养护成本上的优势的确吸引了大部分现阶段仍然以用车成本为主的消费者的喜爱。
然而可能某些消费者的脚步会因为某些原因暂时停下对新能源车的好奇，这是因为多少都会被新能源车各种自燃的事件心有余悸。而这也正是笔者今天为什么要写这篇文章的原因。须知道不了解新能源车的根本--能源模块的优劣，而且不了解使用过程中需要注意的事项的话，其实和买一颗定时炸弹放在身边并没有什么不同。
磷酸铁锂电极材料是目前最安全的锂离子电池正极材料，加上其循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次的循环性特点，再加上由于产业成熟而带来的价技术门槛和技术的下降，使得很多厂商出于各种因素考虑都会采用磷酸铁锂电池。可以说新能源汽车的兴起，和磷酸铁锂电池有着不可或分的关系。
