鉅大LARGE | 點擊量:1228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。在當今的動力鋰電池市場上,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。這種電池的特點是不含鈷等貴金屬元素。因為它不含貴金屬,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、價格低廉、循環(huán)性能好等優(yōu)點。
三元鋰離子電池是以鎳鈷錳酸鋰為正極材料,石墨為負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,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。
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,汽車可以跑得更遠更快。特斯拉的充電續(xù)航里程超過400公里。北汽EV200使用韓國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)國內(nèi)電池行業(yè)專家分析,在未來幾年內(nèi),磷酸鐵鋰離子電池組的能量密度有望達到300Wh/kg,希望非常渺茫。
2.空間占用比較
關(guān)于體積龐大的電動巴士,空間足跡的影響較小。但對家用電動汽車來說,空間更重要。低能量密度的磷酸鐵鋰離子電池在車內(nèi)占用的空間更小,重量更重,對電池壽命的影響也更大。相對而言,能量密度更高的三元鋰離子電池解決了重量問題,節(jié)省了家庭用車的空間。
3.低溫放電性能比較
在常溫25℃時,兩種電池分別在55℃和25℃放電時的放電容量基本相同。而在-20℃時,三元鋰離子電池比磷酸鐵鋰離子電池有明顯的優(yōu)勢。
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島,氣溫變化十分豐富。以北京為例。北京作為電動汽車的重要市場,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,充電也是電動汽車實際使用中的一個重要環(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。當三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池充電小于100ah時,恒流比無顯著差異。當充電超過100Ah時,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。其實我國的鋰礦中,氧化鐵磷酸鹽儲量豐富,制造磷酸鐵鋰離子電池具有優(yōu)勢。我國缺乏鈷礦,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,開發(fā)磷酸鐵鋰離子電池是現(xiàn)實的。例如,2015年國內(nèi)主流電池廠商均生產(chǎn)磷酸鐵鋰離子電池。
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