磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池組的技術(shù)之爭(zhēng)

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-09-30 10:54  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池組的技術(shù)之爭(zhēng)。在鋰電池當(dāng)?shù)赖臅r(shí)代，更是將重點(diǎn)放在了三元鋰與磷酸鐵鋰上，未來(lái)三元鋰與磷酸鐵鋰究竟誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)，三元鋰電池組和磷酸鐵鋰電池還未能夠分出勝負(fù)，三元鋰電池略占上風(fēng)，但兩者至少在現(xiàn)階段都不是完美的解決方案。

　　鐵鋰電池與三元鋰電池組的技術(shù)之爭(zhēng)

　　我國(guó)動(dòng)力電池主要有4種商業(yè)化技術(shù)路線：磷酸鐵鋰電池、三元、錳酸鋰和鈦酸鋰。錳酸鋰電池主要是因?yàn)槟芰棵芏绕停佀徜囯姵刂饕且驗(yàn)槌杀据^高，兩者在動(dòng)力電池市場(chǎng)份額總占比不到5%。鐵鋰電池路線與三元鋰電池組路線成為動(dòng)力電池市場(chǎng)的主體路線，共占據(jù)市場(chǎng)份額的～95%。

　　磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn)在于安全性高，高倍率充放電特性和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。文獻(xiàn)顯示，在充電條件為1C倍率充電至3.65V，然后轉(zhuǎn)恒壓至電流下降到0.02C，之后以1C倍率放電至截止電壓2.0V，循環(huán)1600次之后電池容量仍有初始容量的80%。磷酸鐵鋰電池也擁有良好的快充特性，3C倍率充電條件下，15分鐘可以充電55%，30分鐘充個(gè)電容量超過(guò)95%。

　　磷酸鐵鋰電池最大的優(yōu)點(diǎn)是其安全性，磷酸鐵鋰的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，高溫穩(wěn)定性好，700-800℃才會(huì)開(kāi)始發(fā)生分解，且在面對(duì)撞擊、針刺、短路等情況時(shí)不會(huì)釋出氧分子，不會(huì)產(chǎn)生劇烈的燃燒，安全性能高。

　　但是，磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)在于其性能受溫度影響大，尤其是低溫環(huán)境下，放電能力和容量均會(huì)大幅度降低。此外，磷酸鐵鋰的能量密度較低，僅算電池的重量能量密度只有120Wh/kg，如果計(jì)算整個(gè)電堆，包括電池管理系統(tǒng)、散熱等零部件的能量密度就更低了。

　　在小型乘用車(chē)領(lǐng)域，三元鋰電池組已經(jīng)全面取代磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池組能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱(chēng)電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)鈷酸鋰電池水平。

　　三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同，三元鋰電池電壓平臺(tái)很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元鋰電池組的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢(shì)。

　　三元鋰電池組PK磷酸鐵鋰技術(shù)路線之爭(zhēng)看似巨大，但對(duì)于用戶(hù)和整車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō)，兩種技術(shù)路線實(shí)則各有千秋。歸根結(jié)底，不同車(chē)型選擇適合其運(yùn)營(yíng)的不同電池，才是問(wèn)題的根本所在。

　　三元鋰電池組熱穩(wěn)定性較差，250-300℃就會(huì)發(fā)生分解，遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點(diǎn)就著，產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加劇正極分解，在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)爆燃。雖然有著安全顧慮，但因?yàn)檎邔?duì)能量密度的規(guī)定，三元鋰電池組已經(jīng)呈現(xiàn)取代磷酸鐵鋰電池趨勢(shì)，成為乘用車(chē)的主流。

　　總結(jié)：從產(chǎn)業(yè)布局上看，越來(lái)越多磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)廠家都開(kāi)始關(guān)注三元鋰電池材料開(kāi)發(fā)。但是，這并不意味著，未來(lái)就將絕對(duì)是三元鋰電池組統(tǒng)領(lǐng)天下，電池行業(yè)一向是一代材料一代技術(shù)，整個(gè)行業(yè)一直并沒(méi)有停止對(duì)新材料和新技術(shù)的挖掘，更高的能量密度和更安全的性能永遠(yuǎn)是企業(yè)試圖平衡的兩大命題。