鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:5085次 | 2021年04月06日
詳解磷酸鐵鋰和三元鋰的性能差別
磷酸鐵鋰離子電池有著較高的安全性和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過,經(jīng)過1600次充放電循環(huán)后,磷酸鐵鋰離子電池仍然可以具備80%的帶電量。不僅如此,在大功率放電過程中,磷酸鐵鋰離子電池的表現(xiàn)也非常穩(wěn)定。這是我們經(jīng)常遇到的使用場(chǎng)景:在急加速或者跑高速時(shí),電池要大功率放電,而在這個(gè)過程中,電壓的穩(wěn)定能讓車輛具備更好的性能。而且在大功率放電過程中電池的實(shí)際容量會(huì)減小,這也是為何電動(dòng)汽車跑高速續(xù)航里程會(huì)降低的原因之一,而磷酸鐵鋰離子電池在穩(wěn)定性方面的表現(xiàn)非常突出。
▲純電動(dòng)汽車使用的電池包和電動(dòng)機(jī)總成
磷酸鐵鋰的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是安全性高??赡褪?00-800度高溫,關(guān)于穿刺、撞擊、短路等極端形況不會(huì)釋放出氧分子,所以不會(huì)劇烈燃燒爆炸。這也是為何比亞迪至今仍然在載客人數(shù)較多的客車中使用磷酸鐵鋰離子電池的原因。因?yàn)榭蛙囕d客人數(shù)多,相比乘用車對(duì)安全性要求更高,但對(duì)重量和體積又沒那么敏感,所以磷酸鐵鋰是非常好的選擇。
不過磷酸鐵鋰也有兩個(gè)不容忽視的缺點(diǎn):第一是能量密度相對(duì)較低、重量大體積大;第二是對(duì)溫度相對(duì)敏感,低溫環(huán)境下,帶電量會(huì)明顯下降。由于能量密度達(dá)不到國家規(guī)定的150瓦時(shí)/千克的要求,所以不適合大規(guī)模應(yīng)用在乘用車中。
▲帶水冷系統(tǒng)和均衡控制的電池包總成
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%
三元電池中現(xiàn)在重要有兩種技術(shù)路線,分別是鎳鈷錳和鎳鈷鋁,其中又以鎳鈷錳三種元素的組合最具代表性。它結(jié)合鈷酸鋰,鎳酸鋰和錳酸鋰三種材料的優(yōu)勢(shì),實(shí)際上是把三種材料整合在了一起。所以其綜合性能比單一材料要更好,其能量密度可以超過200瓦時(shí)/千克,所以能量密度是三元鋰的最大優(yōu)勢(shì)。
但是與磷酸鐵鋰相反的是,三元鋰的安全性較差,最高耐受溫度為250-300度。所以遇到撞擊、穿刺,很容易發(fā)生起火爆炸。所以關(guān)于冷卻系統(tǒng),以及整個(gè)電池包的熱管理系統(tǒng)要投入更高的成本開發(fā)和設(shè)計(jì)。
■三元鋰離子電池正在高速普及應(yīng)用
由于國家在乘用車領(lǐng)域的政策引導(dǎo),把能量密度放到了比較高的位置,所以各個(gè)車企都在推進(jìn)或者換裝三元鋰離子電池。即便是之前掌握磷酸鐵鋰技術(shù)優(yōu)勢(shì)的比亞迪,也在逐步把旗下車型使用的動(dòng)力鋰電池換裝成三元鋰。這些車型包括:唐、秦還有騰勢(shì)等等。雖然現(xiàn)在采用三元鋰離子電池的騰勢(shì)還沒有上市銷售,但有消息稱,下一輪新產(chǎn)品將會(huì)使用三元鋰離子電池。
包括日系廠商的雅閣、凱美瑞混動(dòng)版,現(xiàn)在最新銷售的車型也都在使用三元鋰離子電池。使用三元鋰之后,由于能量密度顯著提高、電池體積減小、重量減輕,給乘員艙或后備箱騰出了更多實(shí)用空間。所以,整體來說,三元鋰離子電池在當(dāng)下政策環(huán)境下?lián)碛懈用黠@的優(yōu)勢(shì)。比亞迪認(rèn)為磷酸鐵鋰離子電池的安全性更高,原材料資源也更加豐富,因此非常容易控制成本,而三元鋰離子電池在安全方面就相對(duì)較差。這可不是比亞迪在故意亂黑,相關(guān)于三元鋰離子電池,磷酸鐵鋰離子電池最大的優(yōu)勢(shì)就是安全,并且它有著非常好的循環(huán)壽命,這就很好的滿足了汽車兩個(gè)非常重要的要求,安全性和耐用性。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
但魚和熊掌不可兼得,磷酸鐵鋰離子電池同時(shí)也有兩個(gè)缺點(diǎn)。首先是能量密度相關(guān)于三元鋰離子電池要低一些,這就意味著要達(dá)到相同的續(xù)駛里程就可能要更多的電池,新增車身重量。其次是低溫環(huán)境下的衰減問題,這讓它無法在寒冷地區(qū)很好的工作。