鉅大LARGE | 點擊量：6655次 | 2020年11月16日
三元電池和磷酸鐵鋰電池 到底有什么區別？
隨著電動汽車的普及，動力電池越來越受到人們的關注。動力電池擔負著電動汽車續航里程的重任，同時要經受駕駛安全的重重考驗，可謂責任重大。經過多年發展，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池成為了兩大主流技術方向，得到更廣泛的推廣應用。這兩種電池有什么區別呢？
首先看正極材料。三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，其重要的區別之一是正極材料的不同。磷酸鐵鋰電池，指的就是用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的重要特點是不含貴重金屬元素，比如鈷元素。
磷酸鐵鋰電池最重要的特點是它的磷、鐵元素廣泛存在于地球資源中；磷酸鐵鋰電池化學混合物的混合方法也更簡單，這使得磷酸鐵鋰電池的成本相對要低廉得多。目前，磷酸鐵鋰電池的制造成本比三元電池低約10-15%左右。
三元鋰電池，其全稱為"正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰等三元聚合物的鋰離子二次電池"，其中三元指的是包含鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn）或鋁（Al）三種金屬元素的聚合物，在三元鋰電池中做正極；鋰指的是電解質主要為六氟磷酸鋰的電解液，而負極材料一般為石墨。這種電池也被簡稱為NCM電池（鎳鈷錳酸鋰電池）或NCA電池（鎳鈷鋁酸鋰電池）。
中國市場普遍采用的三元電池絕大部分為NCM電池。在NCM電池中，按照NCM三種材料含量的不同，可分為NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等，其中后面的數字分別代表NCM材料的比例。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
三元電池包含的鎳、鈷等材料，其在地球上的蘊藏量要比磷、鐵材料少得多，并且三元鋰電池電解液的合成方法也大不相同，這造成了它更高的成本。
三元鋰電池中，鈷材料最為稀缺，全球已探明的鈷儲量僅約720萬噸，其中有近一半位于非洲國家剛果（金），中國僅有約8萬噸，并且中國鈷礦的品位較低。隨著中國大力推廣三元鋰電池汽車，鈷的價格水漲船高，漸漸成為了電池制造中的一大成本。
在性能方面，磷酸鐵鋰和三元鋰電池存在較大的差別，這也是許多新能源汽車紛紛選擇三元鋰電池的原因。
磷酸鐵鋰電池的振實密度與壓實密度很低，導致它的能量密度較低，低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題，這是磷酸鐵鋰電池難以修復的天然缺陷，其能量密度提升的空間很小。
目前市場上搭載磷酸鐵鋰電池的車型，盡管其系統能量密度已經較早期大有提升，能達到150Wh/kg左右，但依舊只能滿足約400km左右的出行（如果算上低溫衰減，還達不到這一門檻，多數在300km以內），相當于早期三元鋰電池的水平。無法較大幅度提高單體能量密度，是磷酸鐵鋰電池的天然的缺陷。
相比傳統鐵鋰電池，三元鋰電池能量密度大、電壓更高，所以同樣重量的電池組電池容量更大，車子跑的距離也就更遠，速度也能更快。早在2017年，工信部發布的《汽車產業中長期發展規劃》中，一度明確要求到2020年動力電池單體能量密度要達到300Wh/kg，到2025年達到350Wh/kg，磷酸鐵鋰電池顯然達不到這一要求，這就是導致主機廠們紛紛選擇三元鋰電池的主要原因。
在低溫情況下，三元鋰電池也有絕對的優勢。在相同低溫條件下，三元鋰電池冬季衰減不到15%，明顯高于磷酸鐵鋰電池衰減高達30%以上。三元鋰電池低溫使用下限值為零下30度，相比磷酸鐵鋰電池低溫下限值零下20度更有優勢。
不過磷酸鐵鋰電池也有它的性能優勢。磷酸鐵鋰電池熱失控溫度普遍在500度以上，三元鋰電池則低于300度，一些高鎳電池熱失控溫度甚至低于200度，相比之下磷酸鐵鋰電池在汽車高速行駛及快速充電過程中自燃風險較低。
另外，磷酸鐵鋰電池的循環壽命更長，因為磷酸鐵鋰電池充放電循環次數大于3500次后才會開始衰減，也就是說其使用壽命可長達十年左右，但三元鋰電池充放電循環次數則僅為2000次，意味著其使用壽命僅為6年。
綜上所述，三元鋰和磷酸鐵鋰兩種電池并沒有絕對好壞，而是各有千秋。
在實際使用中，磷酸鐵鋰電池具有耐高溫，安全穩定性強，價格便宜，循環性能更好的優勢。原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題。
三元鋰電池在儲能密度上有絕對的優勢，這能夠滿足消費者對電動汽車長續航的重要需求。在制造成本上，三元鋰電池的成本也在逐步下降。未來，隨著主機廠電池管理系統的進一步迭代和優化，三元鋰電池的熱管理問題也將得到更好的解決。可以預見，就長續航電動汽車來說，三元鋰電池依然占優。
