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磷酸铁锂电池组和三元锂电池的性能对比

来源:九游app手机版  日期:2019-05-14 09:53  浏览量:

  磷酸铁锂电池组和三元锂电池的性能对比。在当今动力电池市场,主要以磷酸铁锂电池组和三元锂电池为主。虽然两者均属于二次电池,都可以反复进行充放电使用,但由于材料的差异,在最终反映到使用层面的性能还是有比较大的差别。

  磷酸铁锂电池组和三元锂电池的性能对比

  所谓磷酸铁锂电池,就是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素(比如钴等)。由于不含有贵重金属材料,磷酸铁锂电池的原材料成本就可以被压缩的非常低廉。磷酸铁锂电池组具有耐高温,安全稳定性强,价格便宜,循环性能更好的优势。

  三元锂电池是指使用镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。与磷酸铁锂电池组不同,三元锂电池电压平台很高,这也就意味着在相同的体积或是重量下,三元锂电池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充电、和耐低温性能等方面,三元锂电池也有很大的优势。

磷酸铁锂电池组.jpg

  1.能量密度与续航里程对比

  相较于磷酸铁锂电池组,三元锂电池的能量密度大,电压更高,所以同样重量的电池组电池容量更大,车子跑的距离也就更远,速度也能更快。特斯拉ModelS充满电的续航里程为400多公里。北汽EV200采用了来自韩国SK生产的三元锂电池,理论巡航里程达到200km,而它的前辈车型EV150则采用了磷酸铁锂电池,续航里程仅为150km。

  相比之下,目前国内主流的磷酸铁锂电池能量密度也仅达到150Wh/kg左右。据国内电池行业专家剖析,未来几年之内,磷酸铁锂电池组的能量密度能够达到300Wh/kg的希望非常渺茫。

  2.空间占用对比

  对于体积庞大的电动巴士而言,空间占用影响较小。但对于家用电动汽车来说,空间占用就显得比较重要了。能量密度较低的磷酸铁锂电池组将会占据原本就不多的汽车空间,并且由于更大的重量,在使用时的放电续航也会受到比较大的影响。相对而言,能量密度较高的三元锂电池在解决重量问题的同时也为家庭用车节省出了空间。

  3.低温放电性能对比

  以25℃为基准常温,两类电池在55℃高温下放电与常温25℃下放电,放电容量几乎没有差别。但在零下20℃时,三元锂电池与磷酸铁锂电池组相比有比较明显的优势。

  我国幅员辽阔,气候复杂,从最北端的东北三省到最南端的海南诸岛温度变化非常丰富。以北京为例,作为电动汽车的主力市场,北京夏季最高温度在40℃左右,而冬季则基本保持在零下6℃左右,甚至更低。这样的温度区间显然适合低温性能更佳的三元锂电池。而注重耐高温性能的磷酸铁锂电池在北京的冬季会显得有些乏力。

  4.充电效率对比

  除了续航之外,充电也是电动汽车在实际使用中的重要环节,而三元锂电池在充电效率方面较磷酸铁锂电池组有着非常大的优势。三元锂电池与磷酸铁锂电池在100以下Ah充电时,恒流比无明显差距,100以上Ah充电时,磷酸铁锂电池恒流比例迅速降低,充电效率迅速降低。

  5.成本对比

  相较于磷酸铁锂电池而言,三元电池需要用到更多的贵金属,最主要的就在于钴矿石。其实咱们国家的锂矿、氧化铁磷酸盐储量丰富,制造磷酸铁锂电池有优势。而我国缺乏钴矿,制造必须采用钴元素的三元锂电池会有些困难。

  在早期阶段,发展磷酸铁锂电池组是很现实的。比如2015年国内主流的电池厂商生产的都是磷酸铁锂电池。当时,市面上采用三元锂电池的电动车,动力电池基本都是国外品牌产品(日本松下,韩国SK等),价格也相应要比采用磷酸铁锂电池的车型贵一些。

  ⒍循环寿命对比

  对于家庭用车来说,三元材料和磷酸铁锂动力电池的额定循环寿命都远远超过了实际用户的使用习惯,因此在使用寿命上可以完全放心。假设新能源汽车平均2-4天一充电,取中间值平均3天一充电来计算,使用1年需要充大约120次电,循环寿命1000次使用完毕大约需要8年时间,这也基本超过了目前我国消费者平均的换车周期。

  磷酸铁锂电池与三元电池的市场之争,目前仍是平分秋色,各有所长。对比之下,三元锂电池的确有着更优于磷酸铁锂电池的特质,但是目前随着新能源它的发展却受到了阻碍,但是总得来说三元聚合物锂电池更好。

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