为什么最终市场选择三元和磷酸铁锂 三元锂和磷酸铁锂对比( 二 )

锂电池——其实锂电池也不是说有多么强大的特性 , 而是说与其他主要的电池类型相比 , 锂电池的综合性能更佳 。没有以上几种电池中的致命缺点 。优点表现在容量大、工作电压高、荷电保持能力强、循环使用寿命长、 安全性相对较高 , 结构上因比能量高而有体积小重量轻的特点 。
那我们继续具体细分锂电池的各种技术路线 。
锂电池中 , 正极处于很重要的地位 , 正极材料占材料成本的40%左右 。且正极是电池发挥性能的基石之一 , 所以一般市场上 , 按照按正极材料的不同给锂电池进行分类 , 可分为三元锂离子电池、磷酸铁锂离子电池、钴酸锂离子电池、锰酸锂离子电池等 。具体性能对比如下:
钴酸锂电池——能量密度较高 , 产业成熟度相对较高使其在电动车上得到应用 , 但很快就表现出较差的安全性 , 寿命短且成本高的劣势限制其在动力电池领域的应用 , 钴酸锂就被迅速淘汰 。
安全性能差 , 这是非常致命的 , 不可原谅的 。
锰酸锂电池——安全性较强 , 但能量密度较低 。同时材料的电子导电率低、锂离子扩散速率慢、振实密度较低 , 导致较差的倍率性能、低温性能和实际能量密度 。这也最终导致了锰酸锂无法大规模运用于动力电池 , 只能在早期部分运用于混动车或公交大巴 。后续因为技术的提升 , 以及对能量密度的要求提升 , 锰酸锂电池逐渐退出 。
好了 , 比较来比较去 , 市场上就剩下磷酸铁锂和三元电池了 。
目前市场上磷酸铁锂和三元电池的技术路线选择还没有抉择出 , 下面我们再具体分析两者之间的优劣势 。
三元电池与磷酸铁锂电池的优劣势分析:

  1. 能量密度来看——磷酸铁锂与三元电池对比 , 完全没有竞争力 , 三元锂电池因为电压高 , 其能量密度是磷酸铁锂电池的1.7倍 。同时 , 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 。
  2. 安全性来看——磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上 , 三元锂电池则低于300度 , 相比之下磷酸铁锂电池在汽车高速行驶及快速充电过程中自燃风险较低 , 安全性更高一些 。
  3. 使用寿命来看——磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减 , 也就是说其使用寿命可长达十年左右 , 但三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次 , 意味着其使用寿命仅为6年 。
  4. 制造成本来看——因为磷酸铁锂电池里没有贵重金属 , 因而生产成本较低 。而三元锂电池因为采用钴金属 , 成本有所提高 。根据WIND资料显示 , 截至2021年10约 , 三元5系报价为22.45万元/吨 , 磷酸铁锂为8.6万元/吨 。
总结一下!
如果从安全性和成本角度综合考虑 , 确实磷酸铁锂电池更加合适 。这也是为什么国内外都中短期内有乘用车市场有向磷酸铁锂转向的趋势 。连电车全球大佬——特斯拉都全面转磷酸铁锂 , 这个大家是知道的 。
三元锂电池是未来的方向 , 但是三元锂电池的“无钴化”技术目前无法突破 , 同时三元锂电池的安全性也有待提升 , 有可能未来较长时期内两种技术路线将维持共存 。
三元不突破 , 可是磷酸铁锂突破了呀!


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