【友利特】三元鋰PK磷酸鐵鋰誰(shuí)是動(dòng)力電池的最終贏家

孫鳳明 2020-07-17

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網(wǎng)易汽車原文配圖

引言：曾幾何時(shí)，新能源市場(chǎng)滿是使用磷酸鐵鋰電池的純電動(dòng)車，隨著技術(shù)的發(fā)展和消費(fèi)者對(duì)續(xù)航的硬性需求，低溫性能更優(yōu)、能量密度更高的三元鋰電池逐漸替代磷酸鐵鋰電池。但近一段時(shí)間的兩條新聞被炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，一個(gè)是國(guó)產(chǎn)特斯拉Model 3改用磷酸鐵鋰電池，還有一個(gè)是比亞迪漢采用刀片電池（磷酸鐵鋰電池）。國(guó)內(nèi)最火熱的兩大電動(dòng)車制造商重新采用磷酸鐵鋰電池，似乎給人一種磷酸鐵鋰“回歸”的感覺(jué)，下面我們就來(lái)看一看，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的差異在哪。

磷酸鐵鋰和三元鋰相差幾何

介于化學(xué)元素的穩(wěn)定程度，磷酸鐵鋰電池相比三元鋰電池的確有著更穩(wěn)定的化學(xué)特性，且制造成本至少比三元鋰電池低20%。但是，其低溫性能和能量密度均不及三元鋰電池，同樣的電池容量下，磷酸鐵鋰電池會(huì)占用更多的體積和重量，續(xù)航性能和車內(nèi)空間都會(huì)受到影響。

而三元鋰電池最大的優(yōu)勢(shì)就是單體電芯能量密度高，在同樣電池的體積下，可以做到更高的電池容量，且強(qiáng)大的低溫抗性也是磷酸鐵鋰電池望而不及的。同時(shí)，通過(guò)材料改性優(yōu)化、表面材料包覆以及其他設(shè)備的保護(hù)輔助，安全性也可以得到保障。雖然相比磷酸鐵鋰電池會(huì)提升一定的成本，但是直觀的續(xù)航提升、用戶里程焦慮的減輕，讓三元鋰電池成為各大車企開(kāi)發(fā)電動(dòng)車的首選。根據(jù)2020年4月中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)三元鋰電池裝機(jī)量約2.6GWh，占比為73.2%，磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量為0.9GWh，占比僅25.8%。

市面上幾款續(xù)航里程優(yōu)秀的車型均采用了三元鋰電池，北京現(xiàn)代昂希諾純電動(dòng)、北京現(xiàn)代菲斯塔純電動(dòng)、廣汽新能源Aion S、比亞迪唐EV，幾款車的續(xù)航里程均在500km左右。

此外，三元鋰電池在冬季低溫條件下的衰減程度也更低，大部分三元鋰電池低溫衰減率約為15%，磷酸鋰電池的低溫衰減率甚至可以高達(dá)到50%。

三元鋰電池真的不安全么？

前文說(shuō)了三元鋰電池的優(yōu)勢(shì)，而有些人會(huì)對(duì)它的安全性打個(gè)問(wèn)號(hào)，它最大的安全隱患無(wú)外乎高溫起火和外力擠壓起火，這就不得不說(shuō)一說(shuō)三元鋰電池的“防火”技術(shù)了。

首先三元鋰電池也分為NCA（鎳鈷鋁）和NCM（鎳鈷錳），前幾年特斯拉Model S的自燃事件大多出現(xiàn)在搭載NCA三元鋰電池的車型上，且大多是2012年-2016年生產(chǎn)的產(chǎn)品。前文提到的昂希諾純電動(dòng)、菲斯塔純電動(dòng)等車型均采用了寧德時(shí)代NCM三元鋰電池，從化學(xué)穩(wěn)定性上NCM電芯要高于NCA電芯。

除了電芯材料外，三元鋰電池還需要對(duì)電芯進(jìn)行全方位的保護(hù)，以北京現(xiàn)代雙EV車為例，北京現(xiàn)代擁有更嚴(yán)苛的三電安全標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品研發(fā)初期就已經(jīng)進(jìn)行多次擠壓、跌落、火燒、浸水等電池極限測(cè)試，確保電池在極限狀態(tài)下不起火、不爆炸，保證行車安全。

此外，北京現(xiàn)代高效的溫控系統(tǒng)可以通過(guò)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)、液冷控制回路、PTC電阻絲、溫控器來(lái)保證動(dòng)力電池工作溫度在25 ~ 45°C之間，時(shí)刻保持最優(yōu)工作效率并延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命，單體電芯的溫差可以精確地控制在5℃以內(nèi)。

如果有個(gè)別電芯在充電時(shí)發(fā)生故障導(dǎo)致局部過(guò)熱，溫度監(jiān)測(cè)傳感器也會(huì)第一時(shí)間告知EV核心系統(tǒng)，通過(guò)熔斷保護(hù)設(shè)計(jì)及時(shí)切斷電源，防止電池內(nèi)部快速升溫，保證電池和車輛安全。而高壓接線模塊的集成化設(shè)計(jì)也減少了軟性線路連接，避免因線路老化出現(xiàn)的安全隱患，提升線路安全性。

不僅如此，北京現(xiàn)代還針對(duì)純電動(dòng)車型的車體進(jìn)行改善優(yōu)化，在不影響車內(nèi)人員安全的情況下，采用上下梁連接結(jié)構(gòu)，增加了撞擊時(shí)的能量吸收當(dāng)量，最大程度地確保動(dòng)力電池不受外力擠壓。

在此基礎(chǔ)上，北京現(xiàn)代的動(dòng)力電池還擁有陶瓷隔膜涂覆工藝，這種工藝通過(guò)陶瓷顆粒優(yōu)異的隔溫性能，有效避免因意外導(dǎo)致電池失控點(diǎn)引發(fā)的大面積短路，最大程度降低了電池因短路起火的可能性。

由此可見(jiàn)，如今三元鋰電池的安全技術(shù)已經(jīng)很成熟，在重重保護(hù)之下，只要電芯溫度不超標(biāo)，也就不會(huì)存在人們質(zhì)疑的安全問(wèn)題。

寫在最后：

就當(dāng)下而言，磷酸鐵鋰電池的確可以讓車輛的制造成本更低，且讓消費(fèi)者更富有安全感，但電芯的能量密度和低溫抗性很難媲美三元鋰電池。而三元鋰電池不論是充電速度還是續(xù)航能力都更符合如今消費(fèi)者的用車習(xí)慣，外加電池安全技術(shù)所提供的可靠性和不斷革新的技術(shù)，磷酸鐵鋰電池想超越三元鋰電池還需要技術(shù)的突破和市場(chǎng)的洗滌。

來(lái)源：網(wǎng)易汽車

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來(lái)自：孫鳳明 > 《動(dòng)力電池》

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