鉅大LARGE | 點擊量：1004次 | 2021年06月11日
三元鋰PK磷酸鐵鋰 誰是動力鋰電池的最終贏家
引言：
曾幾何時，新能源市場滿是使用磷酸鐵鋰離子電池的純電動汽車，隨著技術(shù)的發(fā)展和消費者對續(xù)航的硬性需求，低溫性能更優(yōu)、能量密度更高的三元鋰離子電池逐漸替代磷酸鐵鋰離子電池。但近一段時間的兩條新聞被炒得沸沸揚揚，一個是國產(chǎn)特斯拉Model3改用磷酸鐵鋰離子電池，還有一個是比亞迪漢采用刀片電池（磷酸鐵鋰離子電池）。國內(nèi)最火熱的兩大電動汽車制造商重新采用磷酸鐵鋰離子電池，似乎給人一種磷酸鐵鋰“回歸”的感覺，下面我們就來看一看，三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池的差異在哪。
磷酸鐵鋰和三元鋰相差幾何
介于化學(xué)元素的穩(wěn)定程度，磷酸鐵鋰離子電池相比三元鋰離子電池的確有著更穩(wěn)定的化學(xué)特性，且制造成本至少比三元鋰離子電池低20%。但是，其低溫性能和能量密度均不及三元鋰離子電池，同樣的電池容量下，磷酸鐵鋰離子電池會占用更多的體積和重量，續(xù)航性能和車內(nèi)空間都會受到影響。
而三元鋰離子電池最大的優(yōu)勢就是單體電芯能量密度高，在同樣電池的體積下，可以做到更高的電池容量，且強(qiáng)大的低溫抗性也是磷酸鐵鋰離子電池望而不及的。同時，通過材料改性優(yōu)化、表面材料包覆以及其他設(shè)備的保護(hù)輔助，安全性也可以得到保障。雖然相比磷酸鐵鋰離子電池會提升一定的成本，但是直觀的續(xù)航提升、用戶里程焦慮的減輕，讓三元鋰離子電池成為各大車企開發(fā)電動汽車的首選。根據(jù)2020年四月我國汽車動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)三元鋰離子電池裝機(jī)量約2.6GWh，占比為73.2%，磷酸鐵鋰離子電池的裝機(jī)量為0.9GWh，占比僅25.8%。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
市面上幾款續(xù)航里程優(yōu)秀的車型均采用了三元鋰離子電池，北京現(xiàn)代昂希諾純電動、北京現(xiàn)代菲斯塔純電動、廣汽新能源AionS、比亞迪唐EV，幾款車的續(xù)航里程均在500km左右。
此外，三元鋰離子電池在冬季低溫條件下的衰減程度也更低，大部分三元鋰離子電池低溫衰減率約為15%，磷酸鋰離子電池的低溫衰減率甚至可以高達(dá)到50%。
三元鋰離子電池真的不安全么？
前文說了三元鋰離子電池的優(yōu)勢，而有些人會對它的安全性打個問號，它最大的安全隱患無外乎高溫起火和外力擠壓起火，這就不得不說一說三元鋰離子電池的“防火”技術(shù)了。
首先三元鋰離子電池也分為NCA（鎳鈷鋁）和NCM（鎳鈷錳），前幾年特斯拉ModelS的自燃事件大多出現(xiàn)在搭載NCA三元鋰離子電池的車型上，且大多是2012年-2016年生產(chǎn)的產(chǎn)品。前文提到的昂希諾純電動、菲斯塔純電動等車型均采用了寧德時代NCM三元鋰離子電池，從化學(xué)穩(wěn)定性上NCM電芯要高于NCA電芯。
除了電芯材料外，三元鋰離子電池還要對電芯進(jìn)行全方位的保護(hù)，以北京現(xiàn)代雙EV車為例，北京現(xiàn)代擁有更嚴(yán)苛的三電安全標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品研發(fā)初期就已經(jīng)進(jìn)行多次擠壓、跌落、火燒、浸水等電池極限測試，確保電池在極限狀態(tài)下不起火、不爆炸，保證行車安全。
此外，北京現(xiàn)代高效的溫控系統(tǒng)可以通過實時溫度監(jiān)測、液冷控制回路、PTC電阻絲、溫控器來保證動力鋰離子電池工作溫度在25~45°C之間，時刻保持最優(yōu)工作效率并延長電池循環(huán)壽命，單體電芯的溫差可以精確地控制在5℃以內(nèi)。
假如有個別電芯在充電時發(fā)生故障導(dǎo)致局部過熱，溫度監(jiān)測傳感器也會第一時間告知EV核心系統(tǒng)，通過熔斷保護(hù)設(shè)計及時切斷電源，防止電池內(nèi)部快速升溫，保證電池和車輛安全。而高壓接線模塊的集成化設(shè)計也減少了軟性線路連接，防止因線路老化出現(xiàn)的安全隱患，提升線路安全性。
不僅如此，北京現(xiàn)代還針對純電動汽車型的車體進(jìn)行改善優(yōu)化，在不影響車內(nèi)人員安全的情況下，采用上下梁連接結(jié)構(gòu)，新增了撞擊時的能量吸收當(dāng)量，最大程度地確保動力鋰離子電池不受外力擠壓。
在此基礎(chǔ)上，北京現(xiàn)代的動力鋰離子電池還擁有陶瓷隔膜涂覆工藝，這種工藝通過陶瓷顆粒優(yōu)異的隔溫性能，有效防止因意外導(dǎo)致電池失控點引發(fā)的大面積短路，最大程度降低了電池因短路起火的可能性。
由此可見，如今三元鋰離子電池的安全技術(shù)已經(jīng)很成熟，在重重保護(hù)之下，只要電芯溫度不超標(biāo)，也就不會存在人們質(zhì)疑的安全問題。
寫在最后：
就當(dāng)下而言，磷酸鐵鋰離子電池的確可以讓車輛的制造成本更低，且讓消費者更富有安全感，但電芯的能量密度和低溫抗性很難媲美三元鋰離子電池。而三元鋰離子電池不論是充電速度還是續(xù)航能力都更符合如今消費者的用車習(xí)慣，外加電池安全技術(shù)所供應(yīng)的可靠性和不斷革新的技術(shù)，磷酸鐵鋰離子電池想超越三元鋰離子電池還要技術(shù)的突破和市場的洗滌。
