鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1238次 | 2020年12月10日
比較磷酸鐵鋰離子電池與三元鋰離子電池的性能
磷酸鐵鋰離子電池與三元鋰離子電池性能比較。在當(dāng)今的動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)上,重要有磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池。雖然兩者都屬于二次電池,可以反復(fù)充放電,但是由于材料的不同,在最終的使用水平上表現(xiàn)出了較大的性能差異。
磷酸鐵鋰離子電池與三元鋰離子電池性能比較
所謂磷酸鐵鋰離子電池,是指以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池。這種電池的特點(diǎn)是不含鈷等貴金屬元素。因?yàn)樗缓F金屬,磷酸鐵鋰離子電池可以以很低的成本壓縮。磷酸鐵鋰離子電池具有耐高溫、安全性和穩(wěn)定性強(qiáng)、價(jià)格低廉、循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)。
三元鋰離子電池是以鎳鈷錳酸鋰為正極材料,石墨為負(fù)極材料的鋰離子電池。與磷酸鐵鋰離子電池不同的是,三元鋰離子電池具有高電壓平臺(tái),這意味著在同等大小或重量的情況下,三元鋰離子電池具有更高的比能和功率。此外,三元鋰離子電池在充電速率、耐低溫等方面也有很大的優(yōu)勢(shì)。
磷酸鐵鋰離子電池。JPG
1.能量密度與量程的比較
與磷酸鐵鋰離子電池相比,三元鋰離子電池具有更高的能量密度和更高的電壓,所以相同重量的電池組具有更大的容量,汽車(chē)可以跑得更遠(yuǎn)更快。特斯拉的充電續(xù)航里程超過(guò)400公里。北汽EV200使用韓國(guó)SK公司的三元鋰離子電池,理論上的續(xù)航里程為200公里,而其前身EV150使用磷酸鐵鋰離子電池,續(xù)航里程僅為150公里。
相比之下,我國(guó)主流的磷酸鐵鋰離子電池的能量密度只有150Wh/kg左右。據(jù)國(guó)內(nèi)電池行業(yè)專(zhuān)家分析,在未來(lái)幾年內(nèi),磷酸鐵鋰離子電池組的能量密度有望達(dá)到300Wh/kg,希望非常渺茫。
2.空間占用比較
關(guān)于體積龐大的電動(dòng)巴士,空間足跡的影響較小。但對(duì)家用電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),空間更重要。低能量密度的磷酸鐵鋰離子電池在車(chē)內(nèi)占用的空間更小,重量更重,對(duì)電池壽命的影響也更大。相對(duì)而言,能量密度更高的三元鋰離子電池解決了重量問(wèn)題,節(jié)省了家庭用車(chē)的空間。
3.低溫放電性能比較
在常溫25℃時(shí),兩種電池分別在55℃和25℃放電時(shí)的放電容量基本相同。而在-20℃時(shí),三元鋰離子電池比磷酸鐵鋰離子電池有明顯的優(yōu)勢(shì)。
我國(guó)幅員遼闊,氣候復(fù)雜,從最北端的東北三省到最南端的海南島,氣溫變化十分豐富。以北京為例。北京作為電動(dòng)汽車(chē)的重要市場(chǎng),夏季最高氣溫在40℃左右,冬季最高氣溫在-6℃左右甚至更低。該溫度范圍明顯適用于低溫下性能較好的三元鋰離子電池。磷酸鐵鋰離子電池重視的是耐高溫能力,在北京的冬季往往很脆弱。
4.充電效率比較
除了電池壽命之外,充電也是電動(dòng)汽車(chē)實(shí)際使用中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),三元鋰離子電池在充電效率上比磷酸鐵鋰離子電池有很大的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池充電小于100ah時(shí),恒流比無(wú)顯著差異。當(dāng)充電超過(guò)100Ah時(shí),磷酸鐵鋰離子電池的恒流比迅速下降,充電效率迅速下降。
5.成本比較
三元電池比磷酸鐵鋰離子電池要更多的貴金屬,重要是鈷礦。其實(shí)我國(guó)的鋰礦中,氧化鐵磷酸鹽儲(chǔ)量豐富,制造磷酸鐵鋰離子電池具有優(yōu)勢(shì)。我國(guó)缺乏鈷礦,因此很難制造出必須使用鈷的三元鋰離子電池。
在早期階段,開(kāi)發(fā)磷酸鐵鋰離子電池是現(xiàn)實(shí)的。例如,2015年國(guó)內(nèi)主流電池廠商均生產(chǎn)磷酸鐵鋰離子電池。
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