鉅大LARGE | 點擊量：346次 | 2023年02月21日
淺析磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池的差別
動力鋰電池是電動汽車的核心，是純電動汽車驅動能量的唯一來源，直接關系到電動汽車的動力性能、續航能力、也與電動汽車的安全性直接相關。從新能源汽車的成本構成看，電池驅動系統占據了新能源汽車成本的30-50%。而自電動汽車誕生以來，動力鋰電池技術一直制約著電動汽車的實用化進程。提高功率密度、能量密度、使用壽命以及降低成本一直是電動汽車動力鋰電池技術研發的核心。
鋰離子電池是目前電動汽車上最常用的電池種類之一，雖然其從1970年誕生至今時間并不算長，但憑借能量密度高、循環使用壽命長等特點迅速占據了電動汽車電池市場的絕大部分江山。如今，在售電動汽車配備的鋰離子電池重要有磷酸鐵鋰離子電池及三元鋰離子電池兩種。
那么磷酸鐵鋰離子電池與三元電池又有什么差別呢？
【外形包裝】
鋰離子電池可以分為方形電池、軟包電池和圓柱型電池。
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%
【材料體系】
目前主流的有磷酸鐵鋰離子電池、三元材料電池等分別指的是以磷酸鐵鋰和三元材料為正極材料的鋰離子電池。三元材料指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三種金屬元素為核心元素的正極材料。
【綜合評價】
磷酸鐵鋰離子電池單體，能量密度為120Wh/kg，成組后為80Wh/kg；三元鋰離子電池單體，能量密度為180Wh/kg，成組后能量密度為110Wh/kg。從數據上來看，在能量密度方面，三元鋰離子電池優于磷酸鐵鋰離子電池；在循環壽命方面，二者相當，單體電芯的循環壽命都大于3000次，電池成組后，由于使用工況變得惡劣和復雜，壽命會有一定的減少，電池組壽命折合6年15萬公里。EV200使用的電池為三元鋰離子電池。
目前磷酸鐵鋰離子電池能量密度已經基本達到理論的極致，而三元電池的能量密度還有很大的提升空間。綜合能力密度、功率密度、循環壽命、低溫性能等方面，三元電池的綜合性能優于磷酸鐵鋰離子電池。盡管該項目后來擱淺，試用的樣車也被盡數回收，但是通過該項目積累了大量的電動汽車相關經驗和技術，用在后續的VOLT、BEV以及BOLT上。后續從VOLT開始，大規模使用鋰離子電池技術。即使只有0.5kWh電池的上一代君越eAssist，都采用了鋰離子電池，要了解同時代別的微混車都在用鉛酸。因此，通用在鋰離子電池應用這一領域可謂占盡了先機，是第一個在所有從混動到純電動都使用鋰離子電池的廠家。
可以說，通用是鋰離子電池車用領域第一個吃螃蟹的人，這也是為何要把通用單獨拎出來，作為鋰離子電池派的典型。
通用鋰離子電池派與豐田鎳氫電池派相比，有以下差別：
a)能量密度：
電池的重要用途是儲存能量，因此能量密度是電池的最重要參數，在這方面鋰離子電池比較鎳氫電池有較大的優勢。以2012年推出的第三代普銳斯鎳氫電池為例，1.3kWh容量，重量卻達到53.3kg，能量密度才24.4Wh/kg；而同時代通用推出的VOLT，采用鋰離子電池，電池包容量16kWh，重量為181.4kg，能量密度為88.2Wh/kg，兩者能量密度差了差不多4倍。通用的最新產品，BOLT使用的電池包為LG的層狀電池60kWh,435kg,其能量密度達到了138Wh/kg，最近上市的君越混動版本，采用了第二代Voltech，使用1.5kWh電池包，可為60kW和54kW的兩個電機供應動力，功率密度可見一斑。從這個角度來看，豐田還停留在中度混合動力的階段，以短時間降低油耗為目的，而對未來的戰略并不明朗；而通用是沖著深度混合動力方向去的，甚至為純電動做好了技術鋪墊，混合動力-插電式-純電動的技術路線已經非常明確。
上一篇：介紹鋰離子電池的配方和工藝流程
