鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:724次 | 2018年10月28日
三元鋰電池會(huì)成新能源汽車的主流嗎
近年來(lái),我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)在政策和市場(chǎng)雙重利好下砥礪前行,而動(dòng)力電池作為其核心部件也受到越來(lái)越高的市場(chǎng)關(guān)注度。眾所周知,新能源汽車最核心的技術(shù)是“三電”,即電池、電控、電機(jī)。作為電動(dòng)汽車三大核心部件之一,電池?fù)?dān)負(fù)著電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的重任,而磷酸鐵鋰和三元鋰電池是我國(guó)動(dòng)力電池的主流選擇。
不過(guò)隨著研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,三元鋰電池爆發(fā)出更大的潛質(zhì)。在2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用車中,采用最多的是三元鋰,共有221款,采用磷酸鐵鋰的僅有33款。
自去年伊始,一直使用磷酸鐵鋰電池的比亞迪一反常態(tài)接連推出宋EV300、秦80以及唐100等多款匹配三元鋰電池車型;今年10月,比亞迪官方宣稱未來(lái)除公共交通領(lǐng)域繼續(xù)使用磷酸鐵鋰電池外,公司所有PHEV乘用車都使用三元鋰電池;明年E5、E6、秦EV等純電動(dòng)車也要切換三元鋰電池。
那么,磷酸鐵鋰與三元鋰電池,究竟孰優(yōu)孰劣?其實(shí),消費(fèi)者所關(guān)心的問(wèn)題無(wú)外乎是:哪種電池續(xù)航里程更遠(yuǎn)、壽命更長(zhǎng)、更加安全。下面就這幾個(gè)問(wèn)題來(lái)逐一剖析。
能量密度(續(xù)航里程)對(duì)比
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%
相對(duì)于磷酸鐵鋰電池能量密度,三元鋰電池的能量密度大,電壓更高,所以同樣重量的電池組電池容量更大,車子能跑得更遠(yuǎn)。此外,更高的能量密度能釋放更多的車身空間,這對(duì)于家庭用戶來(lái)說(shuō)是一個(gè)加分項(xiàng)。
目前國(guó)內(nèi)大量上線三元鋰電池產(chǎn)線還與補(bǔ)貼政策息息相關(guān)。根據(jù)流傳的新能源乘用車補(bǔ)貼調(diào)整方案顯示,2018年電池系統(tǒng)能量密度必須達(dá)到140Wh/kg才可享受1.1倍補(bǔ)貼,而低能量密度(105—120Wh/kg)補(bǔ)貼調(diào)整系數(shù)下降為0.5,高檔補(bǔ)貼和低檔補(bǔ)貼差距進(jìn)一步拉大,而車企無(wú)疑將更追捧前者。
磷酸鐵鋰電池單體能量密度通常在90—120Wh/kg之間,而三元鋰電池單體能量密度可以達(dá)到200Wh/kg左右。作為全球車用鋰電池的領(lǐng)軍企業(yè),寧德時(shí)代規(guī)劃在2020年以前研發(fā)出能量密度在300—350Wh/kg的三元鋰電池,屆時(shí)續(xù)航里程將有質(zhì)的飛躍。相反的,磷酸鐵鋰電池在能量密度的研發(fā)上已經(jīng)進(jìn)入瓶頸,這也直接導(dǎo)致了部分車企對(duì)磷酸鐵鋰電池的放棄。
充電效率對(duì)比
三元鋰在充電效率方面較磷酸鐵鋰有著明顯優(yōu)勢(shì)。三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時(shí),恒流比無(wú)明顯差距,10C以上倍率充電時(shí),磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低,充電效率迅速降低。對(duì)于新能源汽車而言,更高效的充電時(shí)長(zhǎng)能顯著提升用車體驗(yàn),畢竟苦等愛車充滿才能上路是一件頗為無(wú)奈的事。
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(wú)人設(shè)備
使用壽命對(duì)比
就使用壽命來(lái)說(shuō),磷酸鐵鋰在循環(huán)使用率上較三元鋰有所優(yōu)勢(shì),不過(guò)對(duì)于一般家庭來(lái)說(shuō),二者的額定循環(huán)壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際使用情況。此外,磷酸鐵鋰電池的低溫性能衰減是其一大缺陷。研究表明,一塊容量為3500mAh電池,如果在-10℃的環(huán)境中工作,經(jīng)過(guò)不到100次充放電循環(huán),電量將急劇衰減至500mAh。而作為純電動(dòng)汽車的主要市場(chǎng),北京冬季溫度經(jīng)常處于零下16℃左右,這對(duì)車主用車會(huì)造成很大的困擾。
安全性對(duì)比
就材料體系而言,這兩種電池都會(huì)在到達(dá)一定溫度時(shí)發(fā)生分解,磷酸鐵鋰電池的分解溫度要高于三元鋰電池,但這并不能判定三元鋰電池的安全性就差,畢竟動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)還能通過(guò)動(dòng)力連接結(jié)構(gòu)、熱管理設(shè)計(jì)、電池管理系統(tǒng)等多個(gè)方面系統(tǒng)進(jìn)行提升,將安全措施設(shè)計(jì)的更加完善與科學(xué),就能讓電池工作在安全狀態(tài)下。例如吉利新能源旗下電動(dòng)車配置的ITCS電池溫度管理系統(tǒng),就能在38℃時(shí)開啟冷卻,確保電池運(yùn)作在安全溫度區(qū)間。
通過(guò)以上分析,不難發(fā)現(xiàn),雖然磷酸鐵鋰電池在耐高溫和循環(huán)使用壽命上略勝一籌,但三元鋰電池在能量密度、續(xù)航里程、低溫性能以及充電效率等方面優(yōu)勢(shì)明顯,并表現(xiàn)出更大的開發(fā)可能性。