鉅大LARGE | 點擊量：413次 | 2022年08月16日
磷酸鐵鋰和三元材料的市場之爭
2017年新能源汽車補貼政策開始退坡，但依然阻擋不住鋰電企業的擴產腳步。動力電池作為新能源汽車的動力之源，與續航、安全、充放電、市場等一切使用都有著緊密的聯系。
在動力電池中，現在應用到新能源汽車的主要是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者之間最大的區別就在于能量密度和安全性，能量密度的大小關乎到汽車的續航能力，而安全性主要體現在材料在高溫下會發生分解，這兩點都是消費者選購新能源汽車時最關注的問題，也是目前業內對這兩種電池爭議最多的地方。
能量密度對比
磷酸鐵鋰電池的能量密度遠不及三元鋰電池，但其安全性普遍被認為要好于三元鋰。先說說能量密度，目前，新能源汽車的補貼標準視電池系統的能量密度而定，其具體政策就是，當電池系統能量密度超過120Wh/kg，就可以享受1.1倍的補貼，介于90Wh/kg和120Wh/kg之間只能享受1倍補貼。
據了解,目前市面上的磷酸鐵鋰電池經過改進要達到90Wh/kg的難度不大，但要做到120Wh/kg的企業寥寥無幾。比亞迪一直專注于磷酸鐵鋰電池電池，在這塊的技術上處于國內領先水平，此前有傳聞比亞迪研發出高能量密度的磷酸鐵鋰電池，能力密度可以達到150Wh/kg，這個水平與三元鋰電池幾乎相當。傳聞是否屬實先暫不討論，但作為行業龍頭的比亞迪尚且只能做到這樣的水平，就可以看出使用磷酸鐵鋰電池要想拿到1.1倍補貼的難度不小，但這個難題對于三元鋰電池來說卻是輕而易舉就能達到。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
另外從幾家動力電池2017年的產能規劃可以看出，對于三元鋰電池的產能擴張也尤其明顯，就連比亞迪這樣過往一根筋鐘愛磷酸鐵鋰電池的企業，在2017年都維持磷酸鐵鋰產能不變，轉頭擴張三元鋰電池。
三元PK磷酸鐵鋰的結果一看便知
安全性對比
除了在供給端三元鋰電池有所擴產之外，在需求端也一并放大。剛剛說到的能量密度要求是三元鋰電池的需求端放大的一個動力，另一個則來自于三元鋰電池在2017年將正式解禁客車使用。這里就涉及到三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池優劣性上的第二個爭議點—“安全性”。
三元鋰電池由于在200度左右會發生分解(磷酸鐵鋰則需要溫度高達700度)，并且分解后會產生更加劇烈的化學反應，因此在汽車碰撞時更容易著火，這也是三元鋰電池普遍被認為不安全的地方，正是因為這個原因三元鋰電池此前被暫停使用在客車上。
然而，安全性的好壞其實更取決于整個動力電池系統，尤其是電池管理系統(BMS)，合格的BMS都可以在發生意外時切斷電源避免著火，并不能僅因為三元鋰材料容易熱解就認為三元鋰電池不安全。隨著三元鋰電池安全性重新被評估，客車將解禁三元鋰電池，這無疑又釋放了很大一塊市場。
溫度影響
我國幅員遼闊，氣候復雜，從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富。以北京為例，作為電動汽車的主力市場，北京夏季最高溫度在40℃左右，而冬季則基本保持在零下16℃左右，甚至更低。這樣的溫度區間顯然適合低溫性能更佳的三元鋰電池。而注重耐高溫性能的磷酸鐵鋰電池在北京的冬季會顯得有些乏力。更何況，三元鋰電池耐高溫方面與磷酸鐵鋰相比，差距并不大。
三元PK磷酸鐵鋰的結果一看便知
從上圖中能夠看出，以25℃為基準常溫，兩類電池在55℃高溫下放電與常溫25℃下放電，放電容量幾乎沒有差別。但在零下20℃時，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比有比較明顯的優勢。
充電效率對比
除了續航之外，充電也是電動汽車在實際使用中的重要環節，而三元鋰電池在充電效率方面較磷酸鐵鋰電池有著非常大的優勢。
三元PK磷酸鐵鋰的結果一看便知
我們了解到，目前市面上較為常見的充電方式為恒流恒壓式充電。一般在充電開始時先采用恒流充電，此時的電流較大，充電效率相對更高。而在電壓達到一定數值之后，降低電流改為恒壓充電，這樣可以讓電池充的比較滿一些。
從表中可以看出，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時，恒流比無明顯差距，10C以上倍率充電時，磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低，充電效率迅速降低。
結論：磷酸鐵鋰與三元的市場之爭，至目前雖然還沒有一個明確的定論，并且電池技術日新月異，不久的將來迎來革命性的變化也在意料之中，但筆者認為，技術已經成熟的三元電池，憑借其能量密度高且仍有較大提升空間、不遜色的安全性、耐低溫、高充電效率等特性，將會在新的市場中站穩腳跟。
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