新能源汽车动力之争:磷酸铁锂VS三元锂,各有什么优缺点?

发布时间:2023-06-08  

随着环保意识的提高和技术的进步,新能源汽车越来越受到消费者的青睐。新能源汽车的核心部件之一就是动力电池,它直接影响着汽车的续航能力、安全性、充电效率等性能指标。目前,市场上主流的动力电池有两种类型:磷酸铁锂电池和三元锂电池。那么,这两种电池有什么区别呢?哪种电池更适合新能源汽车呢?


磷酸铁锂电池和三元锂电池的区别主要体现在以下几个方面:



能量密度。能量密度是指单位质量或单位体积的电池所能提供的能量,它决定了电池的容量和重量。一般来说,能量密度越高,电池越轻薄,续航能力越强。从目前的技术来看,三元锂电池的能量密度普遍在200Wh/kg以上,未来可能达到300Wh/kg;而磷酸铁锂电池目前基本上徘徊在100~150Wh/kg,要突破200Wh/kg难度很大。因此,三元锂电池可以比磷酸铁锂电池提供更多的空间和重量优势,这对于空间有限的轿车很重要。



安全性。安全性是指电池在使用过程中是否容易发生短路、过充、过放、撞击等引起的发热、起火、爆炸等危险情况。一般来说,安全性越高,电池越可靠,使用寿命越长。从材料结构上来看,磷酸铁锂正极材料本身具有很高的热稳定性,在500°C以内不会发生分解,而三元锂正极材料在300°C左右就会发生分解,并且会释放氧气,增加了起火的风险。因此,在高温、充放电、撞击等极端条件下,磷酸铁锂电池比三元锂电池更安全。


充放电效率。充放电效率是指电池在充放电过程中所损失的能量与所储存或释放的能量之比,它反映了电池的工作效率和性能损耗。一般来说,充放电效率越高,电池越节能,充放电时间越短。目前市场上最常用的充电方式是恒流恒压充电,即先以恒定的电流充电,达到一定的电压后,再以恒定的电压充电,直到电流降到一定的值。从实验数据来看,三元锂电池的恒流比(即恒流充电电量与电池总容量的比值)要高于磷酸铁锂电池,尤其是在高倍率充电时,三元锂电池的充电效率要明显优于磷酸铁锂电池。


耐低温性。耐低温性是指电池在低温环境下的放电性能和容量保持能力,它决定了电池在寒冷地区的适用性。一般来说,耐低温性越好,电池越能适应恶劣的气候条件。从实验数据来看,三元锂电池的耐低温性要优于磷酸铁锂电池,在零下20°C时,三元锂电池能够释放约70%的容量,而磷酸铁锂电池只能释放约50%的容量。此外,三元锂电池的放电平台也远远高于磷酸铁锂电池的电压平台,能更大程度发挥电机的动力性。


循环寿命。循环寿命是指电池在反复充放电过程中所能承受的次数,它反映了电池的使用寿命和稳定性。一般来说,循环寿命越长,电池越耐用,维护成本越低。从实验数据来看,磷酸铁锂电池的循环寿命要优于三元锂电池,磷酸铁锂电池经过3000次循环后,还能保持80%以上的容量;而三元锂电池经过2000次循环后,容量就会衰减到60%以下。


磷酸铁锂电池和三元锂电池各有优缺点,哪种更好要根据具体的应用场景和需求来判断。如果对续航能力、充放电效率、耐低温性等方面有较高要求,可以选择三元锂电池;如果对安全性、循环寿命、成本等方面有较高要求,可以选择磷酸铁锂电池。当然,随着技术的不断进步和创新,两种类型的动力电池都在不断提升自身的性能和优势,并且还有其他新型的动力电池技术正在研发中,未来可能会有更好的选择出现。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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