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磷酸铁锂电池在新能源纯电动车中的应用分析

磷酸铁锂电池在新能源纯电动车中的应用分析

来源:
2020/10/14 13:19
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【摘要】:
自锂电池问世以来,围绕它的研究和开发工作一直在进行。 锂离子电池正极材料一直是争论的热点。 今天我们将讨论使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料的磷酸铁锂电池。 磷酸铁锂电池的全名应为磷酸铁锂锂离子电池,此名称过长,称为磷酸铁锂电池。 由于其性能特别适合于电源应用,因此在名称中添加了“电源”一词,即磷酸锂铁动力电池。 有人将其称为“锂铁(LiFe)动力电池”。

自锂电池问世以来,围绕它的研究和开发工作一直在进行。 锂离子电池正极材料一直是争论的热点。 今天我们将讨论使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料的磷酸铁锂电池。 磷酸铁锂电池的全名应为磷酸铁锂锂离子电池,此名称过长,称为磷酸铁锂电池。 由于其性能特别适合于电源应用,因此在名称中添加了“电源”一词,即磷酸锂铁动力电池。 有人将其称为“锂铁(LiFe)动力电池”。

 

磷酸铁锂电池


用于锂离子电池的当前阴极材料主要包括:LiCoO 2,LiMn 2 O 4,LiNiO 2和LiFePO 4。 在构成电池正极材料的金属元素中,钴(Co)最昂贵且存储容量较小,镍(Ni)和锰(Mn)更便宜,铁(Fe)最便宜 。 阴极材料的价格也与这些金属的价格一致。 因此,由LiFePO4正极材料制成的锂离子电池应该是最便宜的。


优点是更好的安全性; 使用寿命更长; 不含任何重金属和稀有金属(原材料成本低); 无记忆效应; 耐高温 它可以轻松地通过针灸实验。


通常的趋势是磷酸铁锂具有一些性能缺陷,例如低振实密度和压实密度。 低温性能差; 电池容量小; 相同的电池容量,磷酸铁锂电池的重量更重,更大; 严重影响电动汽车的电池寿命。 此外,磷酸铁锂电池报废后不能回收再利用,也没有可回收价值。


国内新能源汽车动力锂电池的发展一直是方向性的争议,锰酸锂,三元锂和磷酸铁锂之间的争论从未消退。 但是,国内主流新能源汽车公司基本上都使用磷酸铁锂电池的原因有三个。


1.国内新能源汽车的发展必须确保使用安全,可靠,性能稳定的低成本动力电池。 其中,安全性和可靠性是重中之重。 没有安全,新能源汽车产业就没有未来。 特斯拉使用三元锂电池中最好的松下电池,并且无法避免在五周内发生三起火灾。 幸运的是,特斯拉先进的车辆安全设计并未造成人身伤害,有多少国内新能源汽车公司在车辆安全设计方面能够达到特斯拉的水平? 和磷酸铁锂电池在安全性方面有着固有的优势。


2.目前,锰酸锂和三元锂的核心技术掌握在日本和韩国公司手中。 特别是对于三元锂,无论是技术,工艺还是设备,日韩行业的领导者已经达到了非常成熟和稳定的阶段。 如果我们坚持使用新能源汽车动力电池的三元路线,恐怕我们仍在追赶道路,我们将被国际巨头扼杀,更不用说在弯道上超车了。 磷酸铁锂电池不同。 日本和韩国公司基本上没有涉足,主要的国际竞争者来自美国。 但是,中美之间的技术水平差别不大。


3.目前,全球镍和钴资源供不应求。 无论是锂镍钴锰氧化物还是铝酸锂镍钴,三元锂电池的材料配方都无法与两种贵金属分开。 它的大规模应用将导致市场价格飞涨。 两种金属在国内都很稀少。 国内使用的钴中90%以上需要进口。 两种贵金属都有国际期货交易,其价格不仅高而且波动。 国内推广新能源汽车未能达到该政策预期目标的一个重要原因是价格居高不下。 其中最重要的原因是,占新能源汽车成本近50%的动力锂电池价格仍然很高。 三元路线的结果是,新能源汽车的价格更高,政府补贴也需要更多,市场推广将永远无法实现。