锂动力电池的路线选择三元？or磷酸铁锂？
来源：宝鄂实业
2019-05-17 23:03
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（1）锂动力电池的路线选择（三元？or磷酸铁锂？）是一个事。不论是国家政策，或者是企业选择，还是科研实务，哪怕是出去吹牛逼，都会面临这个问题。
（2）理论上，三元材料(8:1:1)的克容量可以达到280mAH/g，放电电压3.7v，则理论能量密度可以达到1000wh/kg。而磷酸铁锂就要差很多，理论克容量是169mAH/g，放电电压3.2v，则理论密度仅有540wh/kg。简言之，磷酸铁锂的理论能量密度大约是三元的一半。
（3）但是，上述的是正极材料的能量密度。如果推广到电池模组，则三元材料能量密度一般不超过200wh/kg，磷酸铁锂一般不超过110wh/kg，也就是说从正极材料到电池模组，能量密度下降了80%。这些下降的80%包括负极、电解液、隔膜、铝箔、铜箔、BMS、pack箱体等等。
（4）因此，当我们讨论三元和磷酸铁锂的能量密度的时候，我们究竟在讨论什么？如果要提高电池模组的能量密度，其实可以从很多方面入手。如果说电芯的工艺已经逐渐逼近极限，那么包装材料呢？能否把连接电路减重？能否把BMS减重？能否把笨重的钢铁包装变成复合材料的呢？
（5）对于整车而言，发动机带来的振动和电机的振动不可同日而语。整车能否采用轻量化的材料代替钢铁，从而为电池减重提供空间？无论三元或者铁锂，终将只是国家政策下的过渡品。这两款电池的能量密度，放电特性，充电倍率等弊端导致整车性能和便利性的短板，无法达到人们能普遍接受的程度。未来的电动车汽车只能比燃油车更进步，而不是更麻烦，否则永远无法推广。
另外，BMS重量可以忽略。 锂离子电池可以分为方形电池、软包电池和圆柱型电池。
（2）理论上，三元材料(8:1:1)的克容量可以达到280mAH/g，放电电压3.7v，则理论能量密度可以达到1000wh/kg。而磷酸铁锂就要差很多，理论克容量是169mAH/g，放电电压3.2v，则理论密度仅有540wh/kg。简言之，磷酸铁锂的理论能量密度大约是三元的一半。
（3）但是，上述的是正极材料的能量密度。如果推广到电池模组，则三元材料能量密度一般不超过200wh/kg，磷酸铁锂一般不超过110wh/kg，也就是说从正极材料到电池模组，能量密度下降了80%。这些下降的80%包括负极、电解液、隔膜、铝箔、铜箔、BMS、pack箱体等等。
（4）因此，当我们讨论三元和磷酸铁锂的能量密度的时候，我们究竟在讨论什么？如果要提高电池模组的能量密度，其实可以从很多方面入手。如果说电芯的工艺已经逐渐逼近极限，那么包装材料呢？能否把连接电路减重？能否把BMS减重？能否把笨重的钢铁包装变成复合材料的呢？
（5）对于整车而言，发动机带来的振动和电机的振动不可同日而语。整车能否采用轻量化的材料代替钢铁，从而为电池减重提供空间？无论三元或者铁锂，终将只是国家政策下的过渡品。这两款电池的能量密度，放电特性，充电倍率等弊端导致整车性能和便利性的短板，无法达到人们能普遍接受的程度。未来的电动车汽车只能比燃油车更进步，而不是更麻烦，否则永远无法推广。
另外，BMS重量可以忽略。 锂离子电池可以分为方形电池、软包电池和圆柱型电池。
【材料体系】
目前主流的有磷酸铁锂电池、三元材料电池等分别指的是以磷酸铁锂和三元材料为正极材料的锂离子电池。三元材料指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三种金属元素为核心元素的正极材料。
浅析磷酸铁锂电池与三元锂电池的区别
【综合评价】
磷酸铁锂电池单体，能量密度为120Wh/kg，成组后为80Wh/kg；三元锂电池单体，能量密度为180Wh/kg， 成组后能量密度为110Wh/kg。从数据上来看，在能量密度方面，三元锂电池优于磷酸铁锂电池；在循环寿命方面，二者相当，单体电芯的循环寿命都大于3000次，电池成组后，由于使用工况变得恶劣和复杂，寿命会有一定的减少，电池组寿命折合6年15万公里。EV200使用的电池为三元锂电池。
目前磷酸铁锂电池能量密度已经基本达到理论的极致，而三元电池的能量密度还有很大的提升空间。综合能力密度、功率密度、循环寿命、低温性能等方面，三元电池的综合性能优于磷酸铁锂电池。
