三元锂电池耐低温能量密度大吗？
来源：宝鄂实业
2019-05-29 09:46
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三元锂电池即三元聚合物锂电池，正极材料使用镍钴锰酸锂三元正极材料的锂离子电池，即含有镍、钴、锰三种元素的过渡金属嵌锂氧化物符合材料正极的锂电池。这种材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种材料的优点，形成了三种材料三相的共熔体系，由于三元协同效应其综合性能优于任一单组合化合物，重量能量密度能够达到200Wh/kg。
①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，三元锂电池有很大的优势。北方冬季的温度区间更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方的冬季会显得有些乏力。
②三元锂电池的安全性相对略差。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。车祸中，外力撞击会损坏电池隔膜，进而导致短路，而短路时发出的热量会造成电池热失控，并迅速将温度升至300℃以上，存在自燃风险。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。
为了提高产品的安全性，使用具有较强耐热性的材料，采用泄压阀控制电池内的压力、主动控制电池的电流，并且实时监测电池充电状态，能够强制切断电流回路提高安全性。这些都是可行的提高三元锂电池安全性的措施。
综合对比：磷酸铁锂电池更胜一筹
据高工产业研究院（GGII）数据显示，2017年，国内动力电池装机量约为36.39GWh，同比增长超过20%。锂电池技术路线已在去年发生巨大变化，三元动力电池在市场份额中的占比超过44%，较2016年增长了一倍。
宁德时代、比亚迪、国轩高科等磷酸铁锂电池企业均已开始扩大三元电池产能。去年8月，国轩高科公告称，其子公司将与中国冶金科工集团有限公司、比亚迪、唐山曹妃甸发展投资集团有限公司联手布局三元正极材料，新成立的合资公司注册金额为9.37亿元。此外，比亚迪今年预计将在青海扩充10GWh的三元电池产能。
随着电池包结构开发技术的提升，目前磷酸铁锂成组能量密度已经达到三元NCM523的水平，并且仍在不断提升。目前，国轩高科已完成磷酸铁锂单体能量密度180Wh/kg产线升级改造，在乘用车上系统能量密度接近130Wh/kg，可以满足400公里左右的续航里程。国轩高科计划2019年将磷酸铁锂单体电芯能量密度提升至接近200Wh/kg。
相比三元锂电池，原材料价格低、安全性高、使用寿命长的磷酸铁锂电池明显更具优势，许多电池厂商也对磷酸铁锂更大的规模市场充满信心。合纵科技在业绩说明会中表示：公司磷酸铁锂需要继续扩大产能。比亚迪锂电事业部也曾公开表达了“相信磷酸铁锂电池在某一个局部强势回归”的观点。 分析指出，真正市场化以后，磷酸铁锂低成本、长寿命、高安全性的优势在乘用车、商用车和专用车领域的优势就会逐渐显现。
