磷酸铁锂电池与三元锂电池组的技术之争

来源：存能电气  日期：2019-09-30 10:54  浏览量：次

　　磷酸铁锂电池与三元锂电池组的技术之争。在锂电池当道的时代，更是将重点放在了三元锂与磷酸铁锂上，未来三元锂与磷酸铁锂究竟谁胜谁负，三元锂电池组和磷酸铁锂电池还未能够分出胜负，三元锂电池略占上风，但两者至少在现阶段都不是完美的解决方案。

　　铁锂电池与三元锂电池组的技术之争

　　我国动力电池主要有4种商业化技术路线：磷酸铁锂电池、三元、锰酸锂和钛酸锂。锰酸锂电池主要是因为能量密度偏低，而钛酸锂电池主要是因为成本较高，两者在动力电池市场份额总占比不到5%。铁锂电池路线与三元锂电池组路线成为动力电池市场的主体路线，共占据市场份额的～95%。

　　磷酸铁锂电池的特点在于安全性高，高倍率充放电特性和较长的循环寿命。文献显示，在充电条件为1C倍率充电至3.65V，然后转恒压至电流下降到0.02C，之后以1C倍率放电至截止电压2.0V，循环1600次之后电池容量仍有初始容量的80%。磷酸铁锂电池也拥有良好的快充特性，3C倍率充电条件下，15分钟可以充电55%，30分钟充个电容量超过95%。

　　磷酸铁锂电池最大的优点是其安全性，磷酸铁锂的化学性质稳定，高温稳定性好，700-800℃才会开始发生分解，且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子，不会产生剧烈的燃烧，安全性能高。

　　但是，磷酸铁锂电池的缺点在于其性能受温度影响大，尤其是低温环境下，放电能力和容量均会大幅度降低。此外，磷酸铁锂的能量密度较低，仅算电池的重量能量密度只有120Wh/kg，如果计算整个电堆，包括电池管理系统、散热等零部件的能量密度就更低了。

　　在小型乘用车领域，三元锂电池组已经全面取代磷酸铁锂电池。三元锂电池组能量密度高，循环性能好于正常钴酸锂。目前，随着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。

　　三元锂电池是指使用镍钴锰酸锂做为正极材料，石墨作为负极材料的锂电池。与磷酸铁锂不同，三元锂电池电压平台很高，这也就意味着在相同的体积或是重量下，三元锂电池组的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充电、和耐低温性能等方面，三元锂电池也有很大的优势。

　　三元锂电池组PK磷酸铁锂技术路线之争看似巨大，但对于用户和整车企业来说，两种技术路线实则各有千秋。归根结底，不同车型选择适合其运营的不同电池，才是问题的根本所在。

　　三元锂电池组热稳定性较差，250-300℃就会发生分解，遇到电池中可燃的电解液、碳材料后一点就着，产生的热量进一步加剧正极分解，在极短的时间内就会爆燃。虽然有着安全顾虑，但因为政策对能量密度的规定，三元锂电池组已经呈现取代磷酸铁锂电池趋势，成为乘用车的主流。

　　总结：从产业布局上看，越来越多磷酸铁锂电池生产厂家都开始关注三元锂电池材料开发。但是，这并不意味着，未来就将绝对是三元锂电池组统领天下，电池行业一向是一代材料一代技术，整个行业一直并没有停止对新材料和新技术的挖掘，更高的能量密度和更安全的性能永远是企业试图平衡的两大命题。