相信对于准备买新能源汽车的朋友们来说,电池一定是大家最关心的部件之一!而目前在售的新能源汽车上的电池基本上都采用锂离子电池,而锂离子电池有磷酸铁锂电池,三元锂电池两种,包括比亚迪采用的"刀片电池"其实质也是磷酸铁锂电池的一种!而大多数的消费者对磷酸铁锂电池和三元锂电池的区别并不是很清楚。今天,我们就来详细了解一下两者的区别和各自的优劣!
首先,如何区分磷酸铁锂电池与三元锂电池呢?
可以从正极材料来区分!磷酸铁锂电池和三元锂电池的负极都是石墨材料,但磷酸铁锂电池的正极材料为磷酸铁锂;而三元锂电池的正极为镍钴锰酸锂(NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)!
其次,正极材料上的不同,造就了两种电池各自不同的性格特点!
磷酸铁锂电池由于其内部正极材料为磷酸铁锂,工作时锂离子在正负极之间工作,并且锂离子被特殊处理过降低了活性,所以具有稳定性高的特点,但由于只有锂离子工作,所以其能量流动不如三元锂电池,其续航能力也不如三元锂电池。
但由于磷酸铁锂性质稳定,600℃才会分解,所以具有耐高温的特性!
在使用寿命上,磷酸铁锂电池充电3500次,电池才会衰减至80%,所以循环寿命更长(一般可以用7~8年)!
比如,比亚迪汉EV采用的刀片电池,其实就是磷酸铁锂电池的一种!简单的说,刀片电池就是将磷酸铁锂的圆柱形电池,像擀面皮一样,撵薄撵长。这样的变化,电池容量并未变化,但是面积变大了许多,便于电池散热,提高了工作的安全性!
三元锂电池,又叫三元聚合物锂电池。正极材料镍钴锰酸锂(NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)材料具有高度的压缩性,所以其能量振实密度更高,续航里程更大,体积更小。相同质量下,三元锂电池的能量密度是磷酸铁锂电池的1.7倍!
作个简单的比喻就是,两者就像米粥与米饭的区别!!磷酸铁锂电池,正极由磷酸铁锂材料构成,但工作时只有锂离子在正负极之间工作。为什么不用纯锂呢?因为锂元素化学性质非常活泼,全用锂元素会非常不安全,所以正极的材料被处理后压缩程度并不高,能量储存少,续航里程小,就像喝米粥一样,跑一阵就饿了!
三元锂电池的正极由镍钴铝或镍钴锰等材料构成,三种材料均可作为离子在正负极之间放电。三种材料排列有序,就像瓶子里先放石子,再放沙子,再放水一样,其压缩程度相当高,所以其能量储备更加充足,续航里程更大,就像吃了米饭一样,要跑很久才会感觉饿!但是,三元锂电池循环充电2000次左右,电池就衰减至80%,仅可以使用6年,所以在使用寿命上三元锂电池不如磷酸铁锂电池!像特斯拉的MODEL S,使用的就是三元锂电池!
但是,并不是能量压缩程度高,续航里程远就一定就是好的!为什么呢?因为三元锂电池的电池正极中含有钴元素,所以其化学性质比较活跃。在温度达到200℃以上时,容易自燃!所以在安全性上,三元锂电池不如磷酸铁锂电池稳定,特斯拉汽车也因三元锂电池过热而发生过多起自燃事故!
再谈一下,两种电池低温性能的表现也并不一样!磷酸铁锂电池在-10℃时,电池容量会衰减至50%,超过-20℃就没办法工作了!而三元锂电池就要好很多,在-30℃时,仍可继续工作,电池衰减程度也要比磷酸铁锂要小!
最后,总结一下两种电池的特点!
磷酸铁锂电池:1、振实密度小,续航能力不足。2、使用寿命长。3、低温性能差。4、耐高温,安全系数高!
三元锂电池:1、振实密度大,续航能力强!2、使用寿命短。3、低温性能好。4、不耐高温,安全性能差,容易自燃!
个人认为,性能再好的电池,不能为消费者解决安全问题,全是白扯。所以即使磷酸铁锂电池在其他性能上都不如三元锂电池,但从使用安全这方面考虑,我觉得磷酸铁锂电池更好,因为安全事故少,不会被当场"火化"!