鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:559次 | 2021年11月18日
淺談電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)勢(shì)與略勢(shì)
自鋰離子電池問(wèn)世以來(lái),圍繞它的研究、開(kāi)發(fā)工作一直在不斷地進(jìn)行著。鋰離子電池正極材料一直是一個(gè)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)話題,今天我們就來(lái)來(lái)聊一聊以磷酸鐵鋰(LiFePO4)為正極材料的磷酸鐵鋰離子電池。
磷酸鐵鋰離子電池的全名應(yīng)是磷酸鐵鋰鋰離子電池,這名字太長(zhǎng),簡(jiǎn)稱為磷酸鐵鋰離子電池。由于它的性能特別適于作動(dòng)力方面的應(yīng)用,則在名稱中加入”動(dòng)力”兩字,即磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰離子電池。也有人把它稱為”鋰鐵(LiFe)動(dòng)力鋰離子電池”。
新能源車,純電動(dòng)汽車,磷酸鐵鋰離子電池,動(dòng)力鋰離子電池
采用LiFePO4材料作正極成本
目前用作鋰離子電池的正極材料重要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。這些組成電池正極材料的金屬元素中,鈷(Co)最貴,并且存儲(chǔ)量不多,鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜,而鐵(Fe)最便宜。正極材料的價(jià)格也與這些金屬的價(jià)格行情一致。因此,采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應(yīng)是最便宜的。
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%
磷酸鐵鋰離子電池作為新能源汽車動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)與略勢(shì)
優(yōu)勢(shì)是安全性更好;更長(zhǎng)的使用壽命;不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低);無(wú)記憶效應(yīng);耐高溫;可以輕松通過(guò)針刺實(shí)驗(yàn)。
略勢(shì)是磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實(shí)密度與壓實(shí)密度低;低溫性能較差;電池容量較小;同樣的電池容量,磷酸鐵鋰離子電池的重量更重體積更大;嚴(yán)重影響了電動(dòng)汽車的續(xù)航。另外,磷酸鐵鋰離子電池報(bào)廢后基本上不能回收再利用,沒(méi)有可回收價(jià)值。
為何我國(guó)車企青睞磷酸鐵鋰離子電池
我國(guó)新能源汽車動(dòng)力鋰離子電池的發(fā)展一直存在方向性爭(zhēng)議---錳酸鋰、三元鋰、磷酸鐵鋰之爭(zhēng)始終沒(méi)有平息。但為何目前國(guó)內(nèi)主流新能源車企使用的基本都是磷酸鐵鋰離子電池,仔細(xì)分析原因有三個(gè)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
一、我國(guó)新能源汽車的發(fā)展,必須保證使用安全可靠、性能穩(wěn)定和成本低廉的動(dòng)力鋰離子電池。其中,安全可靠是首位的,沒(méi)有安全就不會(huì)有新能源汽車產(chǎn)業(yè)的未來(lái);特斯拉采用了三元鋰電中最好的松下電池,也防止不了五周之內(nèi)三次著火。
萬(wàn)幸的是,特斯拉先進(jìn)的整車安全設(shè)計(jì)才沒(méi)有引發(fā)人身傷亡,而我國(guó)新能源汽車公司在整車安全設(shè)計(jì)方面,又有幾家能達(dá)到特斯拉的水平?而磷酸鐵鋰離子電池在安全性上有著先天的優(yōu)勢(shì)。
二、目前,錳酸鋰和三元鋰的核心技術(shù),都掌握在日韓公司手中。尤其是三元鋰,無(wú)論是技術(shù)、工藝還是設(shè)備,日韓行業(yè)龍頭都已達(dá)到非常成熟穩(wěn)定階段。假如我們?cè)谛履茉雌噭?dòng)力鋰離子電池上堅(jiān)持三元路線,恐怕我們還在追趕路上,就已經(jīng)被國(guó)際巨頭給扼殺了,更無(wú)從談什么彎道超車。磷酸鐵鋰離子電池則不同。日韓公司基本沒(méi)有涉足,國(guó)際重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)自美國(guó)。
但我國(guó)與美國(guó)的技術(shù)水平相差不大,隨著萬(wàn)向集團(tuán)收購(gòu)了A123,事實(shí)上我國(guó)公司已經(jīng)掌握了磷酸鐵鋰離子電池全球最高端的技術(shù)和工藝。只要加大投入固化這一優(yōu)勢(shì),我國(guó)新能源汽車就完全有彎道超車的可能。
三、目前,全球鎳、鈷資源緊張,三元鋰電的材料配方,無(wú)論是鎳鈷錳酸鋰,還是鎳鈷鋁酸鋰,都離不開(kāi)兩種貴金屬。其大量應(yīng)用將導(dǎo)致市場(chǎng)價(jià)格暴漲,這兩種金屬在我國(guó)都很匱乏,我國(guó)鈷的使用量90%以上都要進(jìn)口,這兩種貴金屬都有國(guó)際期貨交易,價(jià)格不僅高且波動(dòng)很大。
我國(guó)新能源汽車推廣沒(méi)有達(dá)到政策預(yù)期目標(biāo)的一個(gè)很大的原因,就是價(jià)格居高不下。其中,最重要的原因,就是占據(jù)新能源汽車成本近50%的動(dòng)力鋰離子電池價(jià)格居高不下。三元路線的結(jié)果,就是新能源汽車價(jià)格更高,要求政府的補(bǔ)貼也要更多,永遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化推廣。
文章總結(jié):
在筆者看來(lái),新能源汽車的發(fā)展關(guān)鍵,同樣是困擾著移動(dòng)數(shù)碼產(chǎn)品的關(guān)鍵--電池的發(fā)展。拋開(kāi)復(fù)雜的技術(shù)孰優(yōu)孰劣之爭(zhēng),如何在安全的情況下保證電池技術(shù)能夠滿足消費(fèi)者日益成長(zhǎng)的需求才是關(guān)鍵。