磷酸铁锂锂电池与三元锂电池性能对比

锂电产业与应用2021-02-21 15:10:41

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  在当今动力电池市场,主要以磷酸铁锂电池和三元锂电池为主。二者主要的特性是能量密度与安全性的差异,能量密度关系到动力电池的续航能力,安全性也是动力锂电池最重要的指标之一。那么我们就从能量密度与安全生、温度适应性、充放电效率四个方面分别介绍一下这两种锂电池间的区别与联系:

能量密度  

磷酸铁锂电池的能量密度较三元锂电池相差很多,目前新能源汽车的补贴标准以电池包系统的能量密度为重要指标,政策规定当电池系统能量密度超过120Wh/kg,就可以享受1.1倍的补贴,介于90Wh/kg和120Wh/kg之间只能享受1倍补贴。在此需要说明一下典名科技电池生产的汽车动力电池包能量密度已达125Wh/kg。 

 磷酸铁锂电池单体能量密度通常在90-120Wh/kg之间,而三元锂电池单体能量密度可以达到200Wh/kg左右,可见三元锂电池的能量密度优势较为明确,这也是近年内国内大量上线三元锂电池产线的原因所在,再加了日韩在三元锂电池技术方向上的坚持,为市场注入强有力的信心。  

安全性  

我们知道,就材料体系而言,三元锂电池正极材料的分解温度在200℃左右,真空钢珠封口机磷酸铁锂电池正极材料的分解温度在700℃左右。实验室测试环境下短路磷酸铁锂电池单体,基本不发出现着火的情况,三元锂电池则不然,在使用三元锂电池时尤其要对热管理提出较高的要求。对于整车电池包来讲,安全措施更加完善与科学,通过BMS有效对锂电池进行管理,电池可以工作在安全的状态下。 

温度适应性  

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16℃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。更何况,三元锂电池耐高温方面与磷酸铁锂相比,差距并不大。

充放电效率  

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有着非常大的优势。 

 从表中可以看出,三元锂电池与磷酸铁锂电池在10C以下充电时,恒流比无明显差距,10C以上倍率充电时,磷酸铁锂电池恒流比例迅速降低,充电效率迅速降低。 

 磷酸铁锂与三元的市场之争,目前仍是平分秋色,各有所长。在电池技术日新月异不断革新的情况下,不久的将来迎来革命性的变化也在意料之中,技术已经成熟的三元锂电池与磷酸铁锂电池,凭借各自的优势在市场中都占有一席之地。 

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