三元锂电池组 磷酸铁锂和三元锂电池双配置,2024买新车怎么选?

小编 2024-10-06 聚合物锂电池 23 0

磷酸铁锂和三元锂电池双配置,2024买新车怎么选?

图片来源@视觉中国

文|新能源前瞻,作者|苏清,编辑|和畅

开年第一天,小鹏X9正式上市。小鹏官方信息显示,为满足不同用户的需求,小鹏X9搭载了84.5千瓦时磷酸铁锂电池,以及101.5千瓦时三元锂电池。

此前,备受关注的小米汽车在北京召开发布会,其电池技术自然成为业内关注的重点之一。从发布会公布的信息来看,

小米SU7搭载了73.6千瓦时和101千瓦时两种容量电池包,分别为比亚迪磷酸铁锂电池和宁德时代三元锂电池

作为好友兼友商,雷军与何小鹏都选择为其新车搭载三元锂、磷酸铁锂两种电池技术,可谓是“默契之举”。

而在业内,“两条腿走路”早已是“常规操作”

这背后,折射出了三元锂、磷酸铁锂两种电池技术的激烈竞争。作为新能源汽车三电技术“心脏”的动力电池,三元锂、磷酸铁锂究有哪些区别?消费者又该如何选择?

双线布局,车圈“常规操作”

小鹏X9此次共推出4款车型,售价区间为35.98-41.98万元。这款纯电动中大型MPV定位为豪华商务车,提供单电机前驱和双电机四驱两种动力版本。

其中,小鹏X9入门版车型使用了84.5千瓦时的磷酸铁锂电池,CLTC续航610km;另外两个版本则使用101.5千瓦时的三元锂电池,其中前驱版车型可以拥有CLTC续航702km,而四驱则为640km。

在2023广州车展上,小鹏汽车工作人员告诉新能源前瞻,小鹏X9的电池供应商为中创新航、亿纬锂能和欣旺达。

小鹏X9“卷”在了2024年的第一天,而小米汽车则选择“卷”在了2023年的末尾。

2023年12月28日,小米汽车小米SU7正式亮相。据此前工信部公告显示,小米SU7低配版本搭载的73.6千瓦时电池,为弗迪电池提供的磷酸铁锂电池;高配版本则搭载的101千瓦时三元锂电池则由宁德时代供应。

发布会上,雷军重点提到,小米SU7的麒麟电池支持800V超级快充,充电5分钟续航220公里、15分钟续航510公里,CLTC续航里程800公里

由于麒麟电池包内大量采用水冷板,电芯正极材料采用高镍比例的三元材料,负极材料则是石墨加硅,麒麟电池做到了长续航、超快充和高安全,主要用于高端市场。

雷军也在发布会上表示,“光这个电池成本就要十几万元”。

车企之所以选择两家动力电池领军企业的两种不同技术路线,主要还是出于供应链安全及市场需求考量 。”业内分析师对新能源前瞻说道。

目前,大部分主机厂都倾向三元、磷酸铁锂电池“双线布局”,并且不会只选择一家供应商。作为新能源车企的“新兵”,小米在电池供应商的选取上就显得非常老道。搭载麒麟电池,小米做高端车型也就有了宁德时代的品牌背书。

各有所长,胜负远未分明

众所周知,动力电池作为新能源汽车的动力来源,是整车中最重要的系统,也是区别于其他传统燃油汽车的标志性零部件。如果说传统燃油车的心脏是发动机,新能源汽车的心脏就是动力电池

而最主流的动力电池就是三元锂和磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池的正极材料是磷酸铁锂,三元锂电池的正极材料是镍钴锰(NCM)或镍钴铝(NCA)。正是因为正极材料的不同,决定了它们有着不同的鲜明特点。

于技术角度而言,三元锂电池主要的优点是能量密度比较高,电压平台高,振实密度高,续航里程长,输出功率较大 。但由于镍钴铝的高温结构不稳定,导致其热稳定性差,但低温性能优异,更适合寒冬的北方地区 。安全性较差和循环寿命较短是三元锂电池的主要短板。

磷酸铁锂电池安全性高,循环寿命更长,稳定性很强,不容易分解,热稳定性方面的表现比三元锂电池好 。缺点就是能量密度低,性能受低温影响较大,当温度低于-5℃,充电效率有所降低,且在低温环境下,电池的电容大幅度降低。因此低温环境下续航表现较弱。

从成本角度分析,三元锂电池价格更高,因此多用于中高档和豪华车型。磷酸铁锂电池不含贵金属材料,成本低、循环寿命长、安全性高,常被用于中低价位车型和商用车等

与此同时,在新能源汽车的发展进程中,三元锂电池与磷酸铁锂电池一直是竞逐不断,二者此消彼长、呈螺旋式发展。

以2017年为重要节点,由于市面上小微型电动车占据主流,成本低、循环寿命更高的磷酸铁锂电池一度占据约70%的动力电池份额;2017年后,受到技术、政策、市场等多方面影响,能量密度高、续航表现强的三元锂电池表现凸起。

进入2023年以后,补贴退坡、取消,价格偏贵的三元锂电池市占率下滑,磷酸铁锂则再度占据主流市场 。数据显示,今年1-10月,我国磷酸铁锂电池市占有率超68%。

磷酸铁锂还是三元锂?

综合上述分析,两者并没有“谁好谁坏”之分 ,各具优势,只是运用的场景不同,适合不同的细分市场。

关于选择三元锂还是磷酸铁锂的问题,消费者还是要根据自己的实际状况。

从用户的角度出发,买车首要因素就是价格 。纵观汽车市场,大部分的高端新能源汽车基本都采用三元锂电池,比如理想L9、蔚来ES6、特斯拉Model S、飞凡F7、小鹏P7、极氪001等。

磷酸铁锂电池则以比亚迪全系车型居多,如比亚迪汉EV、唐EV、海鸥、海豚。另外,还有长安旗下的逸动EV400、欧尚A800 EV,北汽旗下的EU5、ARCFOX等车型。

其次,消费者还要考虑实际应用场景,比如短途、长途和南北方等因素 。“我家楼下有多个充电桩,充电比较方便,所以考虑价格,最后选择了磷酸铁锂电池的车型。”家住北京丰台的比亚迪车主周震向新能源前瞻透露。

他补充道,“在北方城市,夏天还好,冬天开车内空调续航会掉得快一些。不过好在公司和家楼下都有充电桩,倒也没有里程焦虑了。”

另一位选择蔚来ES6的车主安阳则表示:“我跟爱人公司离得远,如果每天上下班接送她,至少要跑近150公里。加上北京的交通拥堵,在路上走走停停,对续航的要求很高,所以选择了三元锂的车型。”

除了价格与续航需求,电池的安全性作为重要考虑因素,也是选择两种电池的关键

对此,业内人士对新能源前瞻表示:“不管是三元锂还是磷酸铁锂,消费者更应看重电池制造商。因为不管是哪种电池,都有好的企业和品质相对差的企业。电池是哪些品牌生产,哪个企业负责研发,至关重要。选购车辆时,看准有技术优势的龙头企业,对于产品品质和安全性更有保证。”

可以肯定的是,两种技术路线都在不断走向成熟,凭借不同特性在电池市场中占据一席之地。作为消费者,选择安全、成熟,满足自身使用需求的动力电池,才是重点

为啥贵的电车都用三元锂电池

10来万的电车都是磷酸铁锂电池,而20多万、30多万的车子,基本都在用三元锂电池,这是为什么?

是磷酸铁锂电池没有三元锂电池高级么?

续航追求不同

实际上,这种不同的选择就是对续航和性能的追求不一样

20万以上的这种电车,在续航上卷的都挺厉害。

像极氪001,官方宣传的续航最短都有560公里 ,最长的甚至到了1000公里 以上。

再比如长安深蓝SL03,最短续航515公里 ,最长能到700公里

因为三元锂电池,在“卷续航”上面,的确更有优势

它用的正极材料是镍钴锰氧化物 ,电池的能量密度是要更高 的。

殷志刚,王静,曹敏花.镍钴锰三元电池与磷酸铁锂电池性能对比[J].电池工业.

像小鹏G3,低续航版本用的是磷酸铁锂电池,电池能量密度只有140Wh/kg ,而续航更长的版本用的是三元锂电池,能量密度就可以做到170Wh/kg ,提升了20%以上

换句话说,你想买个长续航电车,基本上只有三元锂电池可以选。

价格上的差别

当然,除了性能和续航,成本 也是一个很重要的因素。

前面讲了,三元锂电池的正极材料用的是镍钴锰,价格会比磷酸铁锂更贵

东莞证券研报上面有个数据:

2023年10月份,磷酸铁锂的价格大概6万块钱1吨 ,而三元材料,最便宜的也要16万1吨相差10万块钱 了。

像宁德时代的报价,磷酸铁锂电池大概800块钱1度 ,甚至能更低,而三元锂电池大概在1000块钱1度

那电车电池基本上都是在50度以上1度差200 的话,你稍微一算,电池成本就有1万块钱 的差距了。

贵一点的电车,成本本身就是更高的,三元锂电池用起来压力不算太大。

两种电池的热反应不同

不过也有朋友说,三元锂电池怕热、容易自燃,没有磷酸铁锂安全,这到底是不是真的?

素材来源网络

首先,三元锂电池的热稳定性确实不如磷酸铁锂电池

有论文做过实验,用电热炉同时加热这2种电池,结果发现:

朱鸿章,吴传平,周天念等.磷酸铁锂和三元锂电池外部过热条件下的热失控特性[J].储能科学与技术.

磷酸铁锂电池加热到160到165℃ 的时候,安全阀打开,释放气体,没有外部引燃的条件下,没有起火。

但是三元锂电池加热到131到135℃ 的时候,安全阀就打开了,随着气体喷射出来,最后还自燃了

不过实际情况还是得看厂家水平的,热管理系统做的好不好,安全冗余多不多,电池包结构是怎么样的,摆放位置是在哪里,都需要考虑到。

硬要说三元锂电池没有磷酸铁锂电池安全,有点片面了。

回过来说磷酸铁锂电池,虽然不怕热,但它怕冷

0℃ 的时候,磷酸铁锂电池的容量保持率在60%到70% 左右,-20℃ 的时候,只有20%到40% 了。而三元锂电池在-20℃ 的条件下,依然能够保持大约70%到80% 的电池容量。

所以越往北,想买磷酸铁锂的电车的朋友,越是要谨慎考虑

关于电车的讨论

现在想买电车的朋友也越来越多了,有哪些事情,是买了电车,真正开过之后才知道的?

电车日常使用,有哪些地方需要注意?哪些事情千万不要做?

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