三元鋰電池將成新能源汽車的主流
時間:2018-10-25 來源:admin
近年來,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在政策和市場雙重利好下砥礪前行,而動力電池作為其核心部件也受到越來越高的市場關(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)。作為電動汽車三大核心部件之一,電池?fù)?dān)負(fù)著電動汽車?yán)m(xù)航里程的重任,而磷酸鐵鋰和三元鋰電池是我國動力電池的主流選擇。不過隨著研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,三元鋰電池爆發(fā)出更大的潛質(zhì)。
相對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,這對于家庭用戶來說是一個加分項。目前國內(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)致了部分車企對磷酸鐵鋰電池的放棄。
三元鋰在充電效率方面較磷酸鐵鋰有著明顯優(yōu)勢。三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時,恒流比無明顯差距,10C以上倍率充電時,磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低,充電效率迅速降低。對于新能源汽車而言,更高效的充電時長能顯著提升用車體驗,畢竟苦等愛車充滿才能上路是一件頗為無奈的事。
就使用壽命來說,磷酸鐵鋰在循環(huán)使用率上較三元鋰有所優(yōu)勢,不過對于一般家庭來說,二者的額定循環(huán)壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實際使用情況。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。而作為純電動汽車的主要市場,北京冬季溫度經(jīng)常處于零下16℃左右,這對車主用車會造成很大的困擾。
就材料體系而言,這兩種電池都會在到達(dá)一定溫度時發(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,畢竟動力電池系統(tǒng)的安全性設(shè)計還能通過動力連接結(jié)構(gòu)、熱管理設(shè)計、電池管理系統(tǒng)等多個方面系統(tǒng)進(jìn)行提升,將安全措施設(shè)計的更加完善與科學(xué),就能讓電池工作在安全狀態(tài)下。
通過鋰電池獵頭綜合分析,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)勢明顯,并表現(xiàn)出更大的開發(fā)可能性。