我們房車上的生活電池,還有目前市場在售的新能源汽車的動力電池,多數都是鋰離子電池,主要有三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池這兩大主力品種。
我們消費者絕大多數都是外行,在挑選房車的時候,往往只關注電池有幾度電,是不是鋰電池而非鉛酸電池、膠體電池,卻很少有人在意自己應該選用三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池。
現在對比三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,看看您的房車選對了嗎?
第一項對比:續航能力。由于兩者電極材料上的差異,三元鋰電池的正極材料為鎳鈷錳niè gǔ měng或鎳鈷鋁niè gǔ lǚ,而磷酸鐵鋰電池為磷酸鐵鋰,化學特性的不同,使得相同體積或重量下的三元鋰電池能量密度為磷酸鐵鋰的1.7倍,三元鋰電池可以儲存更多的電量,因而車輛的續航里程就更大。因此,在續航能力方面,三元鋰電池要優于磷酸鐵鋰電池(三元鋰>磷酸鐵鋰)。
第二項對比:充電效率。在10℃環境中充電時,兩者沒有明顯的區別,但在20℃環境中充電時,三元鋰電池的充電速度更快,可以在較短時間內充滿電,而磷酸鐵鋰電池的充電速度較慢,需要更長時間才能充滿。因此,在日常充電效率方面,三元鋰電池要優于磷酸鐵鋰電池(三元鋰>磷酸鐵鋰)
第三項對比:抗低溫性。純電動汽車在冬季的巡航里程明顯衰減,大家已經見怪不怪了。在-20℃低溫環境中,三元鋰電池能夠釋放至少70%左右的容量,而磷酸鐵鋰電池只能釋放50%左右的容量。磷酸鐵鋰電池的工作溫度下限是-20℃,三元鋰電池的工作溫度下限是-30℃,有的能達到-40℃。三元鋰電池耐低溫性能更好,是制造低溫鋰電池的主要技術路線。因此,在抗低溫性方面,三元鋰電池要優于磷酸鐵鋰電池(三元鋰>磷酸鐵鋰)。
第四項對比:維護成本。三元鋰電池的維護成本較高,需要定期更換電池芯等部件。磷酸鐵鋰電池的維護成本較低,不需要定期更換部件。因此,在維護成本方面,磷酸鐵鋰電池要優于三元鋰電池(磷酸鐵鋰>三元鋰)。
第五項對比:循環壽命。三元鋰電池的理論壽命是2000次左右,但基本上到1000次左右循環時容量衰減到60%,估算下來大致只能使用6年的時間。即便是業界最優秀的品牌特斯拉,經過3000次也只能保持70%的電量,而磷酸鐵鋰電池經過相同循環周期,還有80%的容量,估算下來大概可以使用10年以上。因此,在循環壽命方面,磷酸鐵鋰電池要優于三元鋰電池(磷酸鐵鋰>三元鋰)。
第六項對比:抗高溫性。這是大家最為關心的電池安全問題。三元鋰電池的工作溫度上限值一般為60℃,而磷酸鐵鋰電池的工作溫度上限值可以達到75℃。磷酸鐵鋰電池使用的核心材料磷酸亞鐵鋰,其熱穩定性很好,當環境溫度達到600℃時才開始溶解。而三元鋰電池在300℃左右就開始溶解了。換句話說,當溫度達到三元鋰電池開始燃燒起來的時候,磷酸鐵鋰電池仍然可以安然無恙。大家在網上看到的鋰電池自燃事故中,三元鋰電池占據了更大比例。因此,在抗高溫性面,磷酸鐵鋰電池要優于三元鋰電池(磷酸鐵鋰>三元鋰)
綜上所述,從電池的續航能力、充電效率、抗低溫性方面進行比較,三元鋰電池要優于磷酸鐵鋰電池。而從維護成本、循環壽命、抗高溫性方面進行比較,磷酸鐵鋰電池要優于三元鋰電池。
需要注意的是,以上僅是兩種電池類型的一般特點,實際產品的性能和表現,還會受到制造商的工藝和電池管理系統的影響。相對于磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池在安全性方面雖然稍遜一籌,但如果帶有防過流、防過載、防過充、防短路、有過溫保護等電池保護系統,機身采用了全金屬、耐火材料等,其安全性就得到了大大提高,大家不必過于擔心。
所以,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池各有優劣,兩者并沒有“誰好誰壞”之分,只是運用的場景不同。我們在選擇時,需要根據自己的實際需求和使用環境來決定。
如果需要高能量密度、快速充電和較長續航,可以選擇三元鋰電池。如果需要更高的安全性、更長的使用壽命和較低的維護成本,可以選擇磷酸鐵鋰電池。比如在南方地區,冬季氣溫不低,夏季高溫天氣多,對電池的抗高溫性能要求更高,那么磷酸鐵鋰電池可以作為優選。如果是北方-10℃以下嚴寒環境,又對續航有要求,那么三元鋰電池就是更合適的選擇。
除此以外,還需要考慮價格、品牌信譽等因素,最終的選擇應該是基于綜合考慮后做出的決定。
備受關注的刀片電池,其本質還是磷酸鐵鋰電池,因其外觀又長又薄像刀片而得名。經技術融合后的刀片電池,電池包的體積能量密度都有了明顯的提升,從而在續航里程與安全性上實現了更好的平衡,我們期待早日在房車上得到普及運用。
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