鉅大LARGE | 點擊量：216次 | 2023年12月01日
磷酸鐵鋰電池和三元里電池的比較
磷酸鐵鋰離子電池：是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。
優(yōu)點相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰離子電池來說，磷酸鐵鋰離子電池至少具有以下五大優(yōu)點：更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬（原材料成本低）、支持快速充電、工作溫度范圍廣。
缺點磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低；材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差；產(chǎn)品一致性差；知識產(chǎn)權(quán)問題。
三元聚合物鋰離子電池：正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰離子電池。據(jù)清華大學(xué)歐陽明高解釋：本次調(diào)查中所稱的"三元"材料，指的是正極是三元，負(fù)極是石墨的通常說法中的"三元動力鋰電池"。而在實際研發(fā)應(yīng)用中，還有一種正極是三元，負(fù)極是鈦酸鋰的，通常被稱為"鈦酸鋰"，其性能比較安全，壽命比較長，不屬于普通所說的"三元材料。"
優(yōu)點三元鋰離子電池能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達到3.7V，在容量上已經(jīng)達到或超過鈷酸鋰離子電池水平。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
缺點三元材料動力鋰離子電池重要有鎳鈷鋁酸鋰離子電池、鎳鈷錳酸鋰離子電池等，由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致高溫安全性差，且pH值過高易使單體脹氣，進而引發(fā)危險，目前造價較高。
比較之下，三元聚合物鋰離子電池的確有著更優(yōu)于磷酸鐵鋰離子電池的特質(zhì)，然而為何它的發(fā)展卻受到了阻礙呢？新能源汽車的發(fā)展關(guān)鍵，同樣是困擾著移動數(shù)碼產(chǎn)品的關(guān)鍵電池的發(fā)展。如何在安全的情況下保證電池技術(shù)能夠滿足消費者日益成長的需求，不僅是汽車科技相關(guān)行業(yè)人員，還是科研工作者在全領(lǐng)域的追求
然而可能某些消費者的腳步會因為某些原因暫時停下對新能源車的好奇，這是因為多少都會被新能源車各種自燃的事件心有余悸。而這也正是筆者今天為何要寫這篇文章的原因。須了解不了解新能源車的根本--能源模塊的優(yōu)劣，而且不了解使用過程中要注意的事項的話，其實和買一顆按時炸彈放在身邊并沒有什么不同。
磷酸鐵鋰離子電池與三元里電池：磷酸鐵鋰離子電池
磷酸鐵鋰電極材料是目前最安全的鋰離子電池正極材料，加上其循環(huán)壽命達到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電（5小時率）使用，可達到2000次的循環(huán)性特點，再加上由于產(chǎn)業(yè)成熟而帶來的價技術(shù)門檻和技術(shù)的下降，使得很多廠商出于各種因素考慮都會采用磷酸鐵鋰離子電池?？梢哉f新能源汽車的興起，和磷酸鐵鋰離子電池有著不可或分的關(guān)系。
不過，磷酸鐵鋰離子電池有一個致命性的缺點，那就是低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。研究表明，一塊容量為3500mAh的電池，假如在-10℃的環(huán)境中工作，經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán)，電量將急劇衰減至500mAh，基本就報廢了。這關(guān)于我國幅員遼闊，冬天低氣溫的確較多的綜合國情來說，的確不是一件好事。
此外，材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差，這也是導(dǎo)致很多純電動汽車?yán)m(xù)航能力并不能達到標(biāo)稱值的重要原因。因此，我們可以看到國內(nèi)有不少的新能源汽車（無論是純電動還是混合電動），或者是一些比較廉價的新能源汽車，會出于不同的原因選擇磷酸鐵鋰離子電池。可以說，磷酸鐵鋰離子電池的使用，關(guān)于新能源汽車量產(chǎn)落地以及推廣，都有著不可磨滅的奠基用途。
比較之下，三元聚合物鋰離子電池的確有著更優(yōu)于磷酸鐵鋰離子電池的特質(zhì)，然而為何它的發(fā)展卻受到了阻礙呢？
磷酸鐵鋰離子電池與三元里電池：三元聚合物鋰離子電池
三元聚合物鋰離子電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰離子電池，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際要調(diào)整。三元鋰離子電池能量密度更大，但安全性經(jīng)常受到懷疑。
之所以會有這樣的原因是即便這兩種材料都會在到達一定溫度時發(fā)生分解，三元鋰材料會在更低的200度左右發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學(xué)反映更加劇烈，會釋放氧分子，在高溫用途下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。說簡單點，就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過要注意的是，我們提到的是材料，而不是已經(jīng)成為成品的電池。
正因為三元鋰材料有這樣的安全隱患，所以廠商也在努力往抑制出現(xiàn)事故的方向走。根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性，廠商在過充保護（OVP）、過放保護（UVP）、過溫保護（OTP）、過流保護（OCP）這幾個環(huán)節(jié)上都會下不少的功夫。所以自燃事件更多是應(yīng)該考量廠商在這幾個環(huán)節(jié)的功能是否落實到位，而不是簡單的因噎廢食。
那么這兩種電池現(xiàn)在的使用情況又是怎么樣的呢？讓我們來關(guān)注一組數(shù)據(jù)。去年十一月，磷酸鐵鋰離子電池的電動大巴裝機量占到了64.9%，三元鋰離子電池裝機量只有27.6%。相反，在純電動乘用車市場，三元鋰離子電池在去年十一月的裝機量超過76%。
可以看出，三元鋰離子電池自身能量密度更大的優(yōu)勢，應(yīng)該是要作為未來汽車新能源存儲設(shè)備而生的。而現(xiàn)在發(fā)生相關(guān)的安全事件，在新能源汽車的普及仍然處于初級階段的時候，可以稱得上是一件好事。很多新能源汽車相關(guān)公司為了能夠完成搶占市場和獲得政策支持的雙重目標(biāo)，放寬技術(shù)要求，大量生產(chǎn)經(jīng)不起長時間反復(fù)使用的能源組件。汽車工作的環(huán)境是嚴(yán)苛的，長時間使用這些零部件，發(fā)生安全事故的原因難免大大增高。
因此我們可以認(rèn)為在我國電動汽車百人會上工業(yè)和信息化部裝備司司長張相木發(fā)表要對三元鋰離子電池客車的安全性能進行評估，是國家有關(guān)部門有意從政策層面上進行一次標(biāo)準(zhǔn)的界定，以促進行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)。無論是關(guān)于消費者還是廠商，在未來都有著相當(dāng)積極的意義。因此沒有必要因為在網(wǎng)上片面地看到三元鋰離子電池的安全事故消息就裹足不前，材料都是會有危險的，關(guān)鍵在于如何牢牢地控制。
