随着技术的不断发展与迭代,电动汽车的市场需求越来越大,根据乘联会的预测,2023年中国新能源汽车的渗透率将会突破36%。然而,电动汽车的核心部件——电池,一直是人们关注的焦点,也引爆了一次又一次的热搜。目前市场上主流的电动汽车电池有三元锂电池和磷酸铁锂电池。那么,哪种电池更好呢?
其实关于磷酸铁锂电池和三元锂电池谁更好的问题一直存在争议,但两者都有各自的特点,所以并不能以简单的好或者不好来定义,我们首先从理论上的结构和特性来分析一下三元锂电池和磷酸铁锂电池有什么区别?
三元锂电池
三元锂电池,由正极、负极、电解质和隔膜组成。正极材料主要是由锂镍钴锰氧化物(LiNiCoMnO2)组成,负极材料则是由石墨或者硅材料制成。从外形上进行区分,有软包电池、圆柱电池、方形硬壳电池。
优点:1.三元锂电池电压可以达到3.7V左右,能量密度更高,更容易做700-800V高压快充平台,同时输出功率也大。2.受温度变化影响较小,尤其是在低温下衰减更小。
缺点:1.应用镍钴等材料,制造成本相对较高。2.镍钴铝的高温结构不稳定,导致三元锂电池的热稳定性差。
代表车型: 极氪001 2023款 WE版 140kWh ,搭载宁德时代CTP 3.0麒麟电池,电池能量密度达到200Wh/kg,电池容量达到140kWh,在CLTC工况下纯电续航里程达到1032km。
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池。
优点:1.采用铁作为原材料,不含钴镍等稀有金属,对环境污染小,同时原材料获取简单,成本更低。2.磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,在零电压存放时不会产生泄露,在高温以及电池过冲的情况下更加安全,可以快速充电,无记忆效应,循环寿命高。
缺点:1.受温度波动影响大,尤其是在低温环境下,它的放电能力和电池容量都会缩水,在零下20度的环境性能衰减过半。2.能量密度一般,以特斯拉Model3用的宁德时代的磷酸铁锂电池为例,能量密度只有126Wh/kg。3.电芯一致性一般,电芯之间会出现互相充放电产生内耗。4.电压低,三元锂电池的电压为3.7V,磷酸铁锂的电压为3.2V,磷酸铁锂电池要想实现更高电压就需要更多电芯,所以同样也会有热失控风险。
引自汽车之家图库代表车型:Model3 2022款后轮驱动版,搭载宁德时代磷酸铁锂电池,电池能量密度126Wh/kg,电池容量60kWh。在电池能量密度与电池特性都不占优的情况下,通过出色的BMS管理系统和低能耗电机,实现了CLTC工况下556KM的纯电续航,并且极速达到了225km/h,这也说明了电芯材质只是一点,并不能以材质来定义产品的性能。
比亚迪刀片电池
引自汽车之家图库其实比亚迪的刀片电池本质上还是一种物理封装工艺的创新,用行业内的话叫做CTP封装工艺,本质上还有磷酸铁锂电池的一种。
优点:1,通过长电芯、模组简化的设计让电池能量密度得以提升,以比亚迪汉EV为例,它的能量密度为150Wh/kg,要比普通的三元锂电池的密度要高。2.电芯像刀片一样紧密的排列在一起,强度更高,结合比亚迪的CTB工艺,刀片电池可以给车身更高的扭转刚度,对于侧面碰撞、操控性都有一定的提升。
缺点:遗传了磷酸铁锂不耐低温的特点。
总结:
以上对于分析只能说是两种不同材质的电芯的优缺点,但并不能绝对说哪种更好,因为不同车型的的电池管理BMS、温度控制策略、电池封装工艺都不同,还得具体车型来进行分析。从长远的宏观角度而言,三元锂电池在高压快充、能量密度还是更有发展潜力,也是高端纯电动汽车的首选。
而对于购买十万以下的纯电动代步汽车,键盘君还是觉得三元锂电池要更好一些,通常在这个价位的汽车并没有太强的电池管理技术和封装工艺,三元锂电池放电性能好、耐低温,尤其是在北方地区的消费者。
键盘说车
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