三元鋰離子動力電池和磷酸鐵鋰電池哪個要更適合電動汽車?
搜了很多有關鋰電池的問題,有很多的地方沒看懂,當下小弟工作中面臨一個很大的選擇,兩款電動汽車,單從電池的角度上進行比較
1.三元鋰離子動力蓄電池:電池單體額定電壓/容量:3.75V/60 Ah; 電池模塊額定電壓/容量:18.75V/120Ah
2.磷酸鐵鋰電池:總標稱容量62.5Ah,標稱電壓320
從經濟性和壽命以及充電時間上講這兩款電池哪個要合適一點
為什麼從這個角度討論,如果我的話,我會直接看兩家企業誰在汽車本身上更有前途——我認為電池類型只是電動汽車發展中的一個小問題,而電動汽車的本質依舊是汽車。
具體到電池本身,三元材料目前還沒有解決安全問題。特斯拉已經出現多次著火爆炸事故,而這還是在電池單體為18650的情況下。如果採用大單體電池(題主舉例的60Ah的就是了),那麼怎麼解決安全問題呢?
而磷酸鐵鋰,基本上到瓶頸了,肯定沒前途了。比亞迪正在研究往裡加料……呵呵,加了料其實也是另外一種三元了……不過,就像前面說的,換電池只是分分鐘的事情~除了比亞迪這種由電池發展到車的對電池路線很依賴,其他車型對電池依賴極低——需要什麼電池,只要給電池廠家下單,規定了產品參數,就ok了。磷酸鐵鋰電池的電壓平台太長太平,使得soc估計變得異常困難,而soc估計是電池管理的基礎,或者說是核心。。這會影響到電池組的一致性管理,進而影響到具體的功能,例如續航里程估計、soh管理等。
這個問題很難解決,隨著電池管理技術的不斷前進,這種由電化學性質決定的弱點可能會進一步放大。這有可能會成為磷酸鐵鋰電池技術路線上的一個大坑。以上為管中窺豹式的回答,自認為足夠深刻,但不一定正確。我比較懶就直接用ppt裡面的數據吧,以上圖片摘自某ppt能量密度、成本、安全性、熱穩定性、循環壽命是動力鋰電池的5個關鍵指標,三元材料、錳酸鋰與磷酸鐵鋰任何一個在這5個方面都不具有絕對優勢,導致動力鋰電池極材料技術路線的差異主流車型正極材料的選擇
圖片鏈接:http://www.xincailiao.com
簡單附答:只說圓柱電池啊 三元材料是目前電池的主流,日本,韓國電池都是使用三元材料,目前三元的能量密度還是高一點,而且安全性能,一致性,也是完全OK的(我只是說日本和三星電池啊)。 國內的電池嗎。高容量的(單只超過2200)的安全性能都還有待考(ti)證(gao)。。
不同意Brant Zhang的說法。首先講電池壽命,不要說國內那些撈一票就走的小廠,相當多的技術過硬的純國內廠家已經將三元電池的充放電循環做到2000次以上了好么,我測評的上海某家電池廠的能量型電池包滿充滿放都快2500次了,更不要說普通車用淺充淺放的次數。磷酸鐵鋰在這方面的優勢在逐漸消失。至於技術未來的方向性,基本已經是行業定論了,磷酸鐵鋰已經很成熟,沒什麼潛力可挖了,但是三元還有巨大的潛力和可研發性,如果現在把三元否定,沒人生產沒人銷售沒人用,相當於放棄了這個材料未來巨大的便利性和實用性。你說磷酸鐵鋰便宜?任何拋開用量談毒性都是耍流氓、任何拋開數量談價格也是耍流氓。曾經磷酸鐵鋰便宜是因為電池銷量大,用量大,工業成本控制的很好。2015年底(雖然經歷了原材料廠家喪心病狂的漲價風波)三元和鐵鋰的瓦時價格相差無幾。再說重量上的能量密度,我接觸的較成熟的電池包,三元的能量密度在120左右(是方案保守且成熟,不算那些單體密度做到250,但是循環巨差的在研產品),磷酸鐵鋰同水平的還達不到這個層次,BYD磷酸鐵錳鋰據說單體在150,成組後估計在100。不管怎麼說,我承認三元是個相對新型的材料,較磷酸鐵鋰而言還有很多劣勢,但還是那句話,磷酸鐵鋰到頭了,再繼續捧著鐵鋰沉醉的人遲早會被三元這頭餓狼吃掉。
0.多說一句,你們說三元電池能量密度大的大概都沒考慮它不支持全充全放,而且大電流或高電壓充電對電池壽命的影響巨大吧。這麼考慮下來,三元電池真的還有優勢嗎?1.看啥車嘍,使用壽命三年到五年或低頻的就用三元電池包嘍,畢竟循環壽命只有500次;公共交通和租賃市場肯定得上磷酸鐵鋰的,畢竟循環壽命2000次。不過,正極材料的未來研究方向肯定是三元,因為磷酸鐵鋰的正極材料現在也在摻雜,這樣就慢慢模糊了三元電池的定義了,比如磷酸鐵錳鋰電池,未來會不會出現磷酸鐵(鎳鈷錳)鋰電池呢,誰也說不定。但是LFP的結構我真的不放心。2.三元電池你沒給它電池包的額定電壓,沒法比。3.經濟性的話,我只能說,一方面磷酸鐵鋰安全便宜,另一方面,如果國家未來關於電池包的回收政策出台,磷酸鐵鋰是非常方便回收的。4.電池包重量對比的話,大概三元電池包的能量密度其實只比磷酸鐵鋰高百分之25左右,因為三元電池包需要高強度的鋁合金保護結構,需要散熱結構,需要水冷散熱系統,需要複雜的BIC和BMS主控。我不是數據黨,這是我工作中的直觀體會。4.啊如果你是在北方的話那就只能選三元車了,千萬不要選磷酸鐵鋰。5.我覺得外行就看廠商好了,特斯拉,北汽,比亞迪這三家,其他的都不用考慮了,電動車的綜合性能是個很複雜的東西,公說公有理,婆說婆有理。
三元電池成本高點,但是能量密度大,滿沖電壓4.2伏,安全性不如磷酸鐵鋰,磷酸鐵鋰的成本稍便宜,但是能量密度低,滿沖電壓3.75伏,三元電池單體不可能做的很大,但是磷酸鐵鋰的一個單體可以做到500安時,做動力電池,小車用三元,大車用磷酸鐵鋰
續航里程、加速爬坡性能、快速充電、安全性、長壽命是新能源汽車的幾大核心點,對標的是動力電池的能量密度、倍率性能、安全性、循環特性。。單純從正極材料的角度考慮,其實沒有誰比誰更適合的問題了,關鍵是看怎麼定位了,用在什麼車上了,什麼場合了。。磷酸鐵鋰:安全性出眾,比能量密度和低溫性能是短板,公交、大巴這種對安全性要求很高的,再適合不過了,當然mini型定位為上下班一類的代步車也是很ok了,綜合其他性能,應該是首選了,當然在北方的冬天就有點問題了。。。現在也慢慢地往錳系靠攏了,但是單靠電壓提高也是有限了,畢竟壓實更低,加工性能也更差了。LFP應該還是主流吧。。
三元的話主要是低鎳系列和NCA,私家車比較看好吧,做好BMS,市場應該會井噴吧。。。
先給結論:三元材料在電池比能量、比功率、大倍率充電、低溫性能等方面有優勢,循環性能方面則是磷酸鐵鋰材料優勢明顯,在安全方面磷酸鐵鋰電池也優於三元材料。在選用電池時可根據不同用途選擇,如大巴車空間較大,對電池比能量和比功率要求相對較低,可選擇磷酸鐵鋰材料電池,發揮其循環性能好的特性,轎車空間有限,電池用量小,則選用高比能量與高比功率三元材料電池更為合適。
下面就安全性、能量密度、單體標稱電壓、使用壽命、應用成本、低溫衰減能力等方面分析磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池優劣。
安全性:
三元鋰電池:三元鋰電池如果內部短路或是正極材料遇水,都會有明火產生。所以一般三元鋰電池都會有一層鋼殼保護。特斯拉給電池組進行了全方位的保護,但是在極端的碰撞事故中,起火隱患還是有的。
磷酸鐵鋰電池:磷酸鐵鋰電池則要穩定許多,電池板就算是穿刺、短路也不會爆炸燃燒,遭到350℃的高溫也不會起火(三元鋰電池在180-250℃就扛不住了)。所以在安全性能上,磷酸鐵鋰電池略勝一籌。
能量密度:
三元鋰電池:三元鋰電池的能量密度大,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。
使用壽命:
三元鋰電池:三元鋰電池的理論壽命是2000次充放電循環,但在實際使用中,當進行900次的充放電循環後,電池容量就基本衰減到了55%。但如果每次電池充放電都控制在0%-50%或者25%-75%的循環中工作,即使經過3000次的充放電循環,電池容量基本還能能夠保持在70%左右,但這需要非常優秀的電池管理系統。
磷酸鐵鋰電池:磷酸鐵鋰電池即便是經過3000次0-100%的充放電使用,容量也才會衰減到80%,所以磷酸鐵鋰電池的電池管理系統就沒那麼複雜,也就進一步降低了整車研發成本。
應用成本:
咱們國家的鋰礦、氧化鐵磷酸鹽儲量豐富,製造磷酸鐵鋰電池有優勢。而我國缺乏鈷礦,製造必須採用鈷元素的三元鋰電池會有些困難。所以,我國許多車企(包括電池企業)發展磷酸鐵鋰電池是很現實的。
所以,現在市面上採用三元鋰電池的電動車,動力電池基本都是國外品牌產品(日本松下,韓國SK等),價格也相應要比採用磷酸鐵鋰電池的車型(同級別)貴一些。
低溫衰減能力:
三元鋰電池在低溫時的放電性能要優於磷酸鐵鋰電池。
最後附上比亞迪電池發展趨勢相關信息:
2017年10月24日,比亞迪發布投資者關係活動記錄表指出,目前公司所有的PHEV乘用車都已使用三元電池,未來公司的規劃可能除公共交通領域還會繼續使用磷酸鐵鋰電池外,其他的新車型都會使用三元電池。
特斯拉之所以能在美國市場立足,是解決了續航問題,而解決續航的根本是能夠可控的利用三元鋰電芯.現在鋰電池之所以能在市場上戰勝鉛蓄電池,是因為能量密度.在能夠可控的範圍內增加能量密度是所有電池都面臨的問題,鉛蓄電池,已經窮途末路了.磷酸鐵鋰的壽命再強,如果能量密度不能大幅度提升,最終會失去市場.三元鋰現在在逐步提升能量密度,現在突破的石墨烯工藝也能顯著改變電芯壽命和快充能力.鋰電不一定是未來,但是是現在新能源汽車行業的主流技術.三元鋰在純電動市場是主流的,磷酸鐵鋰在混動中是主流的.混動充放頻次更高,而且不強調續航里程.純電動對里程要求更高,而且高能量密度的電芯能夠顯著降低整車重量,從而提高續航.三元鋰改性都在研發和生產當中.比如傳說中的鈦酸鋰.
現在電動車市場蘊藏了巨大的潛力.所以要我有錢,我就去造純電動汽車.賺錢賺到死的行業啊.太陽能,汽油機增程100km續航的代步方案,純電動豪華級300km續航的,富二代方案.混動80km續航的屌絲方案.這些方案都有先例,都有成熟的方案,成熟的產品,只需要買來組裝好,過審過認證,就好.賺錢賺到死啊.
現在還要超級電容,不過是因為太貴而已,等時機成熟,快充穩定,壽命穩定,容量超大,瞬放超級棒,怕不是鋰電池敢比的.
鐵鋰電芯之前相對於三元的優勢,就是安全性高循環壽命長。目前壽命上三元已經有了大幅改進。未來隨著電芯整體安全性技術水平的提高,鐵鋰的優勢也會越來越小。畢竟,由於克容量低、壓實小、電壓平台低帶來的低能量密度,是鐵鋰從基礎化學材料方面難以逾越的障礙
做一個個人用戶,你根本沒必要考慮電池的正極材料。從正極材料看電池的經濟性、壽命什麼的就是盲人摸象。同樣的正極材料,XXX的電池比XXX的強百倍。所以,哪家的電池生產企業靠譜選哪家的!
從能量比、密度比上來說,三元肯定是未來發展方向,直流趨勢。安全性方面,我覺的沒有什麼是 安全的,看怎麼與管理,這是個系統性的問題。
原文鏈接:鋰電池行業研究報告(附309家關聯企業介紹)
2017電池行業發展主旋律「三元鋰電池」已成主流
「提質降本」是2017年行業發展的主旋律,市場快速向龍頭企業聚集,行業分化現象加劇。材料領域,上游原材料供需失衡導致價格進一步上揚,三元材料高鎳化進程加快,磷酸鐵鋰、隔膜、電解液性能穩步提升;設備領域,企業業績普遍有所提升,同時賬期拉長所帶來的資金短缺風險也在擴大。
相較於2016年,2017年我國鋰電池行業市場發生了兩個明顯的變化:
- 第一,在投資擴產、併購重組熱潮下,龍頭企業間的競爭加劇;
- 第二,動力電池領域三元鋰電池市場應用將大增。
今年三元鋰電池在動力電池領域的應用已成為主流。寧德時代、比亞迪、國軒高科等大型磷酸鐵鋰電池企業都開始增加三元鋰電池產能。從各類電池情況來看,2017年前10個月18.1GWh鋰電總裝機量中,三元/錳系電池以9.96GWh佔比55.03%,與前9個月的54.49%相比,又有所提升。其中錳酸鋰電池不到0.9GWh,磷酸鐵鋰電池以7.88GWh佔比43.51%,與前9個月的44.27%相比,有所下滑。
新能源汽車政策助推鋰電池行業發展 碳酸鋰價格刷新歷史最高紀錄
從汽油車向純電動汽車(EV)過渡的方針:
4月發布中長期規劃,2025年將把純電動汽車等新能源車的銷量從2016年的50萬輛增至700萬輛。9月底又宣布,從2019年開始,國內車輛引進要求新增汽車廠商必須生產和銷售一定比例的新能源車。
從設立雙積分政策,到提升貸款發放比例,再到多個城市正式啟用專用號牌等,新能源汽車行業利好不斷。因此,第三季度以來,我國電動汽車開始逐漸放量回暖,銷量大幅提升,對電池的需求也不斷增加。今年前三季度我國車用動力電池裝機總量為14.75GWh,同比增長24.14%,因此電池企業在收入方面多實現較大增長。
目前,新能源汽車搭載最多的電池為三元電池和磷酸鐵鋰電池。受政策影響,作為鋰交易指標的國內碳酸鋰價格在11月中旬漲至每噸15.9萬元,刷新歷史最高紀錄。
14筆訂單金額超310億 電池企業實力分層漸顯
根據企業公開的信息整理,據初步統計,2017年1-11月電池企業共簽署14筆戰略合作協議,總金額超過310億元(註:未披露具體金額者不計)。
1、電池企業在新能源汽車細分市場定位明確,領軍企業接單量明顯增加
- 沃特瑪今年簽署訂單總金額超過103億元,依靠高能量磷酸鐵鋰電池,主攻客車、專用車市場。比克電池接獲河北御捷18650電芯和東風柳汽1000萬顆2000套動力電池包訂單,主攻乘用車市場。還有中小電池企業衡遠新能源獲得浙江吉利15億元訂單,均受到業內關注。
2、第三方動力電池PACK領域出現「獨角獸」
- 普萊德2017年1-11月總計獲得46億元訂單。相較於其他第三方PACK企業而言,普萊德讓諸多對手望塵莫及。
3、儲能市場升溫
- 今年,中天儲能、南都電源、雙登集團等均接獲訂單。比如中天儲能與協鑫智慧能源簽訂10MWh鋰電儲能項目商務合同。
獲取完整企業名單請戳鏈接:鋰電池行業研究報告(附309家關聯企業介紹)
The 94-year-old father of the lithium-ion battery says he#x27;s made another big breakthrough
我只是看到這個消息。Goodenough先生在固態電池成就可能將來會橫掃電池市場,液態電池將終結。據稱成本,安全性,能量密度,沖放電速度和周期全方面完爆液態電池。
各位高手,那如果從汽車啟動電池來講呢,磷酸鐵鋰電池,是否有市場前景。
百家爭鳴階段,能在市場上長時間出現遍有它的價值與優勢。目前電動車還是示範階段,行業標準,產業模式尚未正式形成,淘汰賽還沒有開始,作為電動汽車發展歷史長河的見證者,不到最後誰也說不出來最終的結果。
看看歐美市場就一目了然了
我們用的是鈦酸鋰電池
目前主流肯定是18650型的三元了。三元目前更適合做動力電池,但是三元的壽命一般是500-1000次。 磷酸鐵鋰的優勢就是兩千次的長壽命。。但是能量密度極低。所以又重又大。目前主要用在對空間要求不高的場合。比如電動大巴。 市場上主流電池以日系韓系的三元為主。所以現在比亞迪只能發力磷酸鐵鋰。 近期比亞迪研發了磷酸錳鐵鋰,但是能量密度也只是剛剛趕上三元。。而且才剛剛投資100億進入新的電池系統。所以要看它發光發亮還早著呢
未來是屬於li-air的
推薦閱讀:
※電動汽車與傳統汽車車身有哪些區別?
※Tesla 打動市場的是電動系統還是操作系統?
※電動汽車能量回收控制策略是怎樣的?
※從汽車製造工藝的角度,如何分析和評價特斯拉汽車?
※如何評價ATL這個公司?