定制热线: 400-678-3556

宝鄂百科

三元锂电池和磷酸铁锂电池谁更能深入消费者的心呢?

来源:宝鄂实业    2019-03-12 16:26    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,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。
 
来给大家总结一下,三元锂电池和磷酸铁锂电池,一个高能量密度,一个高安全性,却是还是很难取舍的。铁锂挤压,穿刺,火烧,均不会出现燃烧和爆炸,但是如果三元锂电池会因为这些因素产生燃烧和爆炸。装同样重量的电池,铁锂跑350公里,三元可以跑500公里。所以如果是小编选择的话,可能会更加的偏向磷酸铁锂电池多一点,毕竟安全第一,可能很多的看官会觉得磷酸铁锂电池会造成一些问题,但是在安全面前,这些东西就可以说是在承受范围以内了。
 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。
 
  磷酸铁锂电池:业已成熟却还不够
 
  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。
 
  不过,磷酸铁锂电池有一个致命性的缺点,那就是低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。研究表明,一块容量为3500mAh的电池,如果在-10℃的环境中工作,经过不到100次的充放电循环,电量将急剧衰减至500mAh,基本就报废了。这对于我国幅员辽阔,冬天低气温的确较多的综合国情来说,的确不是一件好事。
 
  此外,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,这也是导致很多纯电动汽车续航能力并不能达到标称值的重要原因。因此,我们可以看到国内有不少的新能源汽车(无论是纯电动还是混合电动),或者是一些比较廉价的新能源汽车,会出于不同的原因选择磷酸铁锂电池。可以说,磷酸铁锂电池的使用,对于新能源汽车量产落地以及推广,都有着不可磨灭的奠基作用。
 
 三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。三元锂电池能量密度更大,但安全性经常受到怀疑。
 
  之所以会有这样的原因是即便这两种材料都会在到达一定温度时发生分解,三元锂材料会在更低的200度左右发生分解,而磷酸铁锂材料是在800度左右。并且三元锂材料的化学反映更加剧烈,会释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应。说简单点,就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。不过需要注意的是,我们提到的是材料,而不是已经成为成品的电池。
 
  正因为三元锂材料有这样的安全隐患,所以厂商也在努力往抑制产生事故的方向走。根据三元锂材料容易热解的特性,厂商在过充保护(OVP)、过放保护(UVP)、过温保护(OTP)、过流保护(OCP)这几个环节上都会下不少的功夫。所以自燃事件更多是应该考量厂商在这几个环节的功能是否落实到位,而不是简单的因噎废食。
 
  那么这两种电池现在的使用情况又是怎么样的呢?让我们来关注一组数据。去年11月,磷酸铁锂电池的电动大巴装机量占到了64.9%,三元锂电池装机量只有27.6%。相反,在纯电动乘用车市场,三元锂电池在去年11月的装机量超过76%。
 
  可以看出,三元锂电池自身能量密度更大的优势,应该是要作为未来汽车新能源存储设备而生的。而现在发生相关的安全事件,在新能源汽车的普及仍然处于初级阶段的时候,可以称得上是一件好事。很多新能源汽车相关企业为了能够完成抢占市场和获得政策支持的双重目标,放宽技术要求,大量生产经不起长时间反复使用的能源组件。汽车工作的环境是严苛的,长时间使用这些零部件,发生安全事故的原因难免大大增高。