磷酸铁锂电池比较 内行人支招,买新能源车,选磷酸铁锂还是三元锂电池?

小编 2024-10-10 锂离子电池 23 0

内行人支招,买新能源车,选磷酸铁锂还是三元锂电池?

消费升级背景下,大家买车追求的东西也越来越细致,比如以前买车只求大空间,实用性,现在买车愈发看重智能科技配置,包括L2系统、AR-HUD系统等,时下新能源时代,续航和电池安全性等方面都是大家的关注点,甚至越来越多购车消费者开始注重车辆的电池种类,一辆车是磷酸铁锂电池,还是三元锂电池,很多时候直接成为购车的关键决定因素,今天喵哥就来跟大家说一说,买车究竟是选磷酸铁锂电池,还是三元锂电池。

两种电池如何区分?

我们先来看看磷酸铁锂电池和三元锂电池是如何区分的,其中磷酸铁锂电池是指正极材料以磷酸亚铁锂为材料的电池,这类电池在热稳定性、安全系数、生产成本等方面有着不错的表现,所以在新能源车行业起步阶段,磷酸铁锂电池成为了很多厂家首选的电池。

不过磷酸铁锂电池的缺点也很明显,尤其是能量密度,太受限制。据悉,磷酸铁锂电池单体的能量密度通常在90-120Wh/kg之间,跟三元锂电池的200Wh/kg有很大的差距。而电池能量密度越高,意味着车辆的续航越长,所以前一两年整个新能源车市场在追求长续航的背景下,磷酸铁锂电池的市场热度不断下降,磷酸铁锂电池和三元锂电池的装车量逐年下降。

乘联会有数据统计,2015年左右磷酸铁锂电池的装车量占比有41%,三元锂电池装车量占比是58%。而到了2018年,前者装车量占比为11%,后者则是89%,可以说,早前新能源车市场基本是三元锂电池的天下。

三元锂电池装车量能赶超磷酸铁锂电池,原因不只是因为能量密度更高,还有更好的低温适应性,在低温环境下能更有效地保住电量,同时充放电性能也更强,电池一致性更好等等,所以之前在磷酸铁锂电池性能普遍较低的情况下,三元锂电池几乎是唯一的选择。而三元锂电池的性能更优越,主要与其原材料有关,正极材料是锰酸镍钴锂或铝酸镍钴锂。

三元锂电池的优点显而易见,但是不代表它没有缺点,比如热稳定性差,三元锂电池正极材料的分解温度在200℃左右,而磷酸铁锂电池的分解温度是700℃,这也在一定程度上说明,如果电池遇到高温,三元锂电池更容易起火,磷酸铁锂电池有着更好的稳定性。

此外,三元锂电池的循环寿命也更短,只有1000次左右,而磷酸铁锂电池的寿命是2000次以上,所有磷酸铁锂电池更耐用,在此基础上,三元锂电池的生产成本也更高,间接提升了车辆的市场售价。

看到这里,相信你也总结出一个规律,磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有各的优势,两者都不完美,但是两者都有可取之处。

哪个最好?

磷酸铁锂电池与三元锂电池哪个更好,喵哥认为还是让市场来说了算。根据数据统计,2022年三元锂电池的累计销量有193.5GWh,同比增加143.2%,在电池总销量中占比达到41.6%。而磷酸铁锂电池的累计销量有271.0GWh,同比增长155.7%,占总销量58.2%。

另外在今年1-4月份,三元锂电池装车量是28.9GWh,同比增长12.3%,占总装车量31.7%,而磷酸铁锂电池装车量是62.0GWh,同比增长60.2%,占总装车量68.2%。

通过这些数据可以看出,磷酸铁锂电池在市场上越来越受欢迎,装车量稳步上升。而磷酸铁锂电池市场热度超越三元锂电池的原因,有多个方面的影响。

首先,今年国补已经永久退出历史舞台,加之材料价格上升,车企需要想办法降低造车成本,而磷酸铁锂电池显然更具优势。而关于三元锂电池和磷酸铁锂电池的生产成本,去年也有数据统计,容量为60kWh的电池,三元锂电池的成本是4.8万元,磷酸铁锂电池的成本是3.6万元,两者之间差距就是1.2万元,并且这价格差还会随着环境影响有所波动。

然后是磷酸铁锂电池技术在不断进步,比如采用比亚迪刀片电池、CTP封装技术等,使得电池的能量密度在不断提升。与此同时,得益于电池封装工艺的改进,电池的单位体积利用率也更高,能量密度带来的单位电池成本会有所下降,也就是说,现在磷酸铁锂电池在技术不断提升的同时,生产成本也在不断降低,所以从性价比来看,磷酸铁锂电池显然更适合市场需求。

也因为磷酸铁锂电池更具性价比,近两年越来越多主流车企的车型开始换成了铁锂电池,比如比亚迪搭载刀片电池的车型、小鹏G3i、P5,以及特斯拉Model3和Model Y等车型都推出了铁锂版本。不过这些铁锂版本更多是车系的低配版本,高配版本仍然主要用三元锂电池。

结语:

凡事都是一把双刃剑,新能源车的动力电池也不例外,磷酸铁锂电池和三元锂电池没有绝对的好坏,只有适不适合。如今随着磷酸铁锂电池的性价比越来越高,在市场上的受欢迎度也在不断上升,装车量不断在升高。不过对于定位更高端的车型来说,因为需要更强的性能,更顶尖的续航里程,所以它们仍在采用三元锂电池。

为什么这么多人选择磷酸铁锂电池?它和三元锂的差距在这里

动力电池作为新能源汽车的“心脏 ”,它能够决定一辆纯电动车的续航安全性能 等至关重要的属性。在此前政策的引导下,拥有能量密度较高的三元锂电池备受市场青睐,但在2020年三元锂电池装机量开始下滑。

据中国汽车动力电池产业创新联盟此前发布的数据显示,2020年国内动力电池累计销量达65.9GWh。其中三元锂电池共计装车38.9GWh,占比61.1%,累计下降4.1%;而磷酸铁锂电池装机24.4GWh,占比38.3%,累计增长20.6%,成为销量同比唯一增长的动力电池类型。

在2021年装载磷酸铁锂电池的车型也会越来越多,例如:小鹏汽车在3月发布了小鹏G3和P7新增车型,并配备磷酸铁锂电池 ,欧拉好猫在3月中旬也发布了三款磷酸铁锂版本车型,除此之外,3月初工信部发布的第342批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示中也有22款车型 采用磷酸铁锂电池。

为何众多车企都开始热衷于磷酸铁锂电池?

磷酸铁锂成本低 降低购入门槛

根据彭博社新能源观察12 月公布的调查来看,全球市场三元锂电芯的价格在102 美元/kWh ,而磷酸铁锂电芯则低至80美元/kWh ,两者差距22美元。

目前纯电动车型所配备的电池容量大多数都在70kWh ,我们就以该容量进行计算(在不计算电芯组成费用情况下),使用三元锂电芯成本为7140美元(人民币约等于46410元),而使用磷酸铁锂电芯则只需要5600美元(人民币约等于36400元),两者差距在10000元左右,而未来电池容量越高,两者的差距就会更大。

这也就是此前特斯拉Model 3标准续航在使用磷酸铁锂电池之后,能从由原来的27.155万降至24.99万元的主要原因。

磷酸铁锂安全系数更高 更耐用

新能源汽车自燃问题一直备受关注,据了解, 2020年共有50起以上 起火事件,其中绝大多数都为自燃。而此前新能源汽车国家大数据联盟副秘书长刘鹏在此前就表示,新能源汽车安全事故大多发生在高SOC状态 ,其中三元锂电池由于能量密度大,活性大,更容易热失效 ,在250℃到300℃的温度就可能发生分解和爆炸。

而磷酸铁锂电池在温度超过600℃才会发生分解 ,相比三元锂电池要更加稳定 。除此之外,在电池的使用寿命上,磷酸铁锂可以充电3500次 才衰减至强制更换的界限80%,估算下来大概可以使用10年以上 ,而三元锂充电2000次 左右就已经衰减至限定值了,这大致只能使用6年 的时间。

技术成熟 磷酸铁锂电池缺点被缩小

2019年国家对补贴政策门槛进行了提升,动力电池能量密度需要达到105Wh/kg,并且续航里程需要达到250km才能进行补贴,但由于当时技术还不够成熟,使用能量密度较低的磷酸铁锂电池难以获得补贴,众多车企就选择了能量密度更高的三元锂电池。

不过随着中国电池技术日益成熟,不少动力电池企业都研发出如何解决磷酸铁锂低的问题,像宁德时代此前发布的CTP技术 ,该技术通过改变电池包内部的布局结构,去掉了模组,将电芯直接组成 Pack。从而让电池包的体积利用率上升15-20% ,能量密度提升 10-15%

除此之外,比亚迪研发出刀片电池 ,该电池通过CTP(Cell to Pack)设计思路,直接取消了电池包内部的框架,通过横向密集排列的多排电芯,将内部空间的利用率提升到了60%左右 。结果就是电池包整体的能量密度以及容量的提升。以搭载最新刀片电池的比亚迪汉EV为例,其电池包总能量为76.9kWh,能量密度140Wh/kg。

新的CTP设计思路不仅让刀片电池在性能参数上达到了平均水平,由于减少了电池组装模组的端板、侧板以及用于固定模组的框架、螺栓等紧固件,还降低了部分制造成本,提升制造效率。

磷酸铁锂与三元锂该如何选?

虽然磷酸铁锂电池目前装机量提升,但该电池并非完全取代三元锂电池,很多车企都选择用“两条腿 ”走路,同一款车型会发布两种不同电池的版本。于是有很多消费者会有疑惑,这两种版本应该如何选择。

在笔者看来,具体如何选择还是需要根据车型而言,我们拿小鹏P7和欧拉好猫来举例。

首先是小鹏P7,磷酸铁锂版本车型起步售价并非发生变化,不过在续航和配置上进行了调整,其中续航从586km下降到480km ,在配置上配备XPILOT 2.5系统。如果是想要体验目前自动驾驶等功能并对续航没有非常高的要求,笔者认为选择磷酸铁锂版本的更合适,但如果对于经常使用新能源车驾驶长途的消费者来说,选择三元锂电池版本更为合适,毕竟更长的续航能够一定程度减少里程焦虑的问题。

接着就是欧拉好猫,该车磷酸铁锂版本和三元锂版本没有任何区别 ,无论是在售价上还是配置上或者是续航上都保持一致。因此对于消费者而言选择就需要考虑自身地区,目前磷酸铁锂车型虽然BMS控温技术作为辅助,可以尽量降低低温对电池带来的问题,但在面对极寒的情况或多或少还是会导致续航有一定降低,如果是生活在北方笔者建议还是选择三元锂电池会更稳妥一些

写在最后

在技术层面提高之后,磷酸铁锂电池的优势要更加突出,从装机量上就可以看出磷酸铁锂电池正在崛起,但是这并不代表三元锂电池没落。在笔者看来这两种不同得电池就像燃油车时代的自然吸气和涡轮增压一样,各有优劣,形成互补的方式,能够覆盖更广的使用场景,为消费者提供更多选择。

(文/电车资源 大木)

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