三元 VS 磷酸铁锂，谁才是国内动力电池界的“一哥”
发布时间：2021-02-18 10:46:29 点击次数：205
说到磷酸铁锂，我相信每个人都不陌生，但受当时的电池技术和国家补贴政策的限制，磷酸铁锂在新能源商用车和储能领域始终是夺目的。
近年来，是什么使磷酸铁锂返回乘用车领域以及三元争“一哥”？接下来，让我们看一下缘故。
什么是“磷酸铁锂”和“三原”？
两个电池的阴极，电解质和隔膜相像。最大的区别在于正极材料，以其定名。
三元电池有两种种类，NCM和NCA。NCA镍钴铝电池，主要用以圆柱电池，如特斯拉。大多数国内型号用到NCM镍钴锰电池。
三元数的通用表达式还在ncm之后添加了一系列数字，例如NCM523，NCM811等，它们表示材料中镍，钴和锰的大概百分比。
两块电池之间的性能有何区别？
受构造的影响，磷酸铁锂和三元在性能方面各有优缺点。我们将从每个人最关怀的出发点展开分析：能量密度，快速充电性能，循环寿命，安全性，成本。
能量密度：
对于用户而言，电池寿命是首要考虑因素。当其他因素相同时，能量密度越高，续航时间越长。
就电池单元而言，三元电池具有更高的能量密度。正极材料磷酸铁锂的额定电压和理论比容量（mAh/g）小于三元电池，其能量密度已发展到“上限”。
sanyuanNCM电池还可以增加Ni元素的百分比，以更进一步增加实际上比容量（mAh/g）并增加电池能量密度。
快速充电性能：
快速充电时间，特别是低温快速充电，是制约电动汽车发展的关键因素之一，也是改善用户体验的关键。
从理论上讲，三元电池具有优势，它的二维锂离子去嵌入通道和平衡的电解质设计使锂离子在充电和放电期间可以在一个表面上快速移动和去嵌入，并且充电速率会自然增加。
磷酸铁锂构造具有一维锂离子去嵌入通道和专注于高温性能的电解质设计，造成锂离子迁移速率降低，尤为是低温充电速率降低。影响其在乘用车领域的应用。
循环寿命：
从理论上讲，磷酸铁锂具有使用寿命优势，其橄榄石晶体结构更稳定，膨胀更低，电化学反应更稳定。
安全：
磷酸铁锂电池具有无与伦比的安全性优势，它的正极电压低，从未类似于三元的释氧热链式反应，热稳定温度可以达到300℃以上，而三元电池约为150-200℃。
经济：
在价格上，磷酸铁锂LiFePO4目前具有显著的优势，原料相对低廉，国内产业链相对成熟。
如果要降低三元NCM（LiNixCoyMn1-x-yO2）的电池价格，则钴元素是关键。钴主要与产量低，分布不均的矿石有关。全世界钴矿石主要集中在刚果（澳大利亚），古巴，刚果等地方，约占世界储量的80％。2018年上半年金（金）政治情势的变化造成钴价大幅波动，价格继续上涨。
大概的比较，磷酸铁锂比三元的价格低价0.1〜0.2元/wh，对于一个50kwh的电池组，单是电池就能降低成本近50,000至10,000元，这对于整车制造商和用户。
简而言之，三元具有能量密度高和充电速度快的优点，磷酸铁锂具有循环寿命，安全性和经济性方面的优点。
但是，在电动汽车发展的初期，电池组的能量密度小于140wh/kg，汽车NEDC的续航里程大都小于300km，这时的瓶颈影响了发展电动汽车的续航里程是在此范围内，在国家补贴政策的支持下，它可以补救经济上的缺乏，因此三元锂电池是首选。
为什么磷酸铁锂返回乘用车领域？
随着国家新能源补贴政策的衰落，新能源汽车期望与传统燃料汽车开展抗争，所有汽车制造商都遭遇着降低成本的庞大压力，与此同时，@nz批评的能源密度和充电弱点随着技术的发展@也获取了改善。
在能量密度方面：通过CTP（CelltoPACK），将电池单元直接集成到电池组中的技术日益成熟，电池组集成效率更高，车辆能耗更低，磷酸铁锂车辆电池寿命增加了容量到400公里，甚至超过500公里。
在充电方面：随着电池快速充电，热管理和充电桩技术的发展，应用于乘用车的磷酸铁锂电池基本上可以达到与主流三元相同的快速充电速率。
在成本方面：国家补贴政策有所降低。尽管NCM811电池减小了钴的含量并降低了成本，但过程繁复，并且当前的生产成本从未NCM523显著的优势。更低的成本和更长的使用寿命，越来越多的汽车公司自然选择了它，并已成为一种主流趋向。
1）磷酸铁锂电池，充分发挥其在成本，寿命和安全性方面的优势，专注于低端和低端车型以及操作车辆，电池寿命约为400km。
2）三元倚赖其高能量密度，更快的快速充电速度和更长的续航里程。它专注于续航里程≥500km的中高端车型。
根据市场需要定位蓝图，它为用户提供了更多的购车选择，并且从未替代者。我相信今年市场上将会有许多经济的磷酸铁锂和高耐用性三元模型。
至于特斯拉，CATL的磷酸铁锂电芯可能会在中国被使用，“cobalt free”是不是更进一步降低三元电池中的钴含量并开发下一代电池仍令人痴迷。让我们等着看！
