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三元锂电池和磷酸铁锂电池的性能比较

三元锂电池和磷酸铁锂电池的性能比较

来源:
2021/05/15 10:39
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【摘要】:

  磷酸铁及其性能比较。在当今市场上,重要的锂离子磷酸铁电池和三元锂电池。虽然都属于二次电池,可以反复充放电,但由于材质不同,在最终的使用水平上表现出较大的性能差异。

  磷酸铁锂电池与三元锂电池性能比较

  所谓磷酸铁锂电池是指以磷酸铁锂为正极材料的锂电池。这种电池的特点是不含钴等贵金属。由于不含贵重金属,锂离子磷酸铁电池可以以很低的成本进行压缩。锂离子磷酸铁电池具有耐高温、安全性和稳定性强、价格低廉、循环性能好等优点。

  三元锂电池是以镍钴锰酸为正极材料,石墨为正极材料的锂电池。与锂离子磷酸铁电池不同,三元锂电池有一个高电压平台,这意味着三元锂电池在相同大小或重量下具有更高的比能量和功率。此外,三元锂电池在充电速率、耐低温等方面具有很大的优势。

  锂离子磷酸铁电池

  1. 能量密度和范围的比较

  三次锂电池比磷酸铁锂电池具有更高的能量密度和更高的电压,所以同等重量的电池组容量更大,汽车可以走得更远更快。特斯拉的充电里程超过400公里。北汽EV200使用的是韩国SK公司(SK Corp)售价3元的锂电池,其理论续航里程为200公里,而其前身EV150使用的是磷酸铁锂电池,续航里程为150公里。

  相比之下,我国主流磷酸铁锂电池的能量密度仅为150Wh/kg左右。据国内电池行业专家介绍,在未来几年内,锂离子磷酸铁电池组的能量密度预计将达到300Wh/kg,希望非常渺茫。

  2. 空间占用情况比较

  对于大型电动公交车,空间足迹的影响较小。但对于家用电动汽车来说,空间更重要。磷酸铁锂电池能量密度更低,在车内占空间更小,重量更重,对电池寿命的影响更大。相比之下,能量密度更高的三元锂电池解决了家庭汽车的重量问题,节省了空间。

  3.低温放电性能比较

  两种电池在55℃和25℃时的放电容量在常温25℃时基本相同。在-20℃时,三元锂电池比磷酸铁锂电池具有明显的优势。

  中国幅员辽阔,气候复杂。从最北的东北三省到最南的海南岛,气温变化非常丰富。以北京为例。在电动汽车的重要市场北京,夏季最高气温在40℃左右,冬季在-6℃左右甚至更低。这一温度范围显然适用于低温性能良好的三元锂电池。锂离子磷酸铁电池重视其耐高温能力,但在北京的冬天往往很脆弱。

  4. 充电效率比较

  除了电池寿命之外,充电也是电动汽车实际使用中的一个重要环节。三元锂电池在充电效率上比磷酸铁锂电池有很大的优势。当充电量小于100ah时,三元锂电池与磷酸铁锂电池的恒流比无显著差异。当充电超过100Ah时,磷酸铁锂电池的恒流比和充电效率迅速下降。

  5. 成本比较

  三元电池比锂离子磷酸铁电池含有更多的贵金属,尤其是钴。事实上,我国的锂矿、氧化铁磷酸盐储量丰富,制造磷酸铁锂电池具有优势。中国缺乏钴,因此很难生产必须使用钴的三元锂电池。

  在早期阶段,锂离子磷酸铁电池的发展是现实的。例如,2015年国内主流电池厂商均生产磷酸铁锂电池。

 

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