磷酸铁锂、三元锂、刀片电池，谁的功效性能最佳最快？
磷酸铁锂、三元锂、刀片电池，谁的功效性能最佳最快？
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一、化学组成与材料
1. 磷酸铁锂电池：正极材料是磷酸铁锂（LiFePO₄），负极一般是石墨。其原材料来源广泛，价格相对较低。
2. 三元锂电池：正极材料是镍钴锰酸锂（Li(NiCoMn)O₂）或者镍钴铝酸锂（Li(NiCoAl)O₂）的三元复合正极材料，负极同样通常是石墨。三元锂电池中由于含有镍、钴等贵金属，因此原材料成本相对较高。
3. 刀片电池：本质上属于磷酸铁锂电池，不过是比亚迪基于磷酸铁锂技术研发出的一种新型电池，通过结构创新使得电池包空间利用率大幅提升。
二、能量密度
1. 磷酸铁锂电池：其理论能量密度相对较低，一般在 100 - 150Wh/kg 左右。这使得在相同体积或重量下，磷酸铁锂电池能够存储的电量相对较少。
2. 三元锂电池：能量密度较高，普遍在 200 - 300Wh/kg 之间。所以在对电池能量密度要求较高的场景，如长续航里程的电动汽车，三元锂电池具有一定优势。
3. 刀片电池：通过优化电池包结构，减少了模组和 pack 的结构件，大幅提高了电池包的空间利用率，使得系统能量密度达到 140 - 160Wh/kg，一定程度上弥补了传统磷酸铁锂电池能量密度低的短板。
三、安全性
1. 磷酸铁锂电池：热稳定性好，在高温环境下不容易发生热失控，分解温度约在 700 - 800℃，相对三元锂电池更加安全。
2. 三元锂电池：由于镍钴锰（或镍钴铝）三元材料在 200℃左右就会开始分解并释放氧气，在一定条件下容易引发热失控，安全性能方面相对磷酸铁锂电池要差一些。
3. 刀片电池：一方面继承了磷酸铁锂电池热稳定性好的优点；另一方面，其独特的长薄形状和紧密排列的结构设计，使得电池在短路时产热少、散热快，进一步提高了电池的安全性能。在针刺实验等极端测试中，表现出良好的安全特性。
四、循环寿命
1. 磷酸铁锂电池：循环寿命较长，一般可以达到 2000 - 3000 次充放电循环。
2. 三元锂电池：循环寿命相对较短，一般在 1000 - 2000 次左右。
3. 刀片电池：因为本质是磷酸铁锂电池，所以也具备 2000 - 3000 次以上的循环寿命。
五、成本
1. 磷酸铁锂电池：由于原材料价格相对较低，制造成本也较低。
2. 三元锂电池：由于含有镍、钴等贵金属，原材料成本较高，导致电池成本较高。
3. 刀片电池：虽然生产工艺和结构创新增加了一定的成本，但由于其基于磷酸铁锂材料，总体成本仍低于三元锂电池。
六、充电速度
1. 磷酸铁锂电池：充电速度相对较慢，特别是在低温环境下，充电性能会有一定程度的下降。
2. 三元锂电池：充电速度较快，低温性能相对较好。
3. 刀片电池：在充电速度方面，与传统磷酸铁锂电池相比没有本质上的提升，但通过电池管理系统等优化措施，也能够在一定程度上提高充电效率和速度。
希望以上内容能帮您清晰了解这几种电池的区别，如果您还有其他疑问，欢迎继续找我~
网友众筹做针刺打脸宁德时代？刀片电池和三元锂到底谁更强？
比亚迪刀片电池针刺实验引关注
宁德时代三元锂电池针刺实验遭质疑
网友众筹做三元锂电针刺......
如果说去年纯电汽车自燃事件成为全民热议的用车安全问题，那么今年关于电池单项“针刺”实验来验证电池安全问题又成为大家新的议论点。
自从比亚迪发布了刀片电池之后，整个行业有关动力电池“新革命”的讨论就没有停止过。
不管是比亚迪刀片电池更厉害，还是宁德时代的三元锂电池更厉害，网友们的关注也来到了新高点。
三月份比亚迪对市面上主流的动力电池进行了针刺实验，其中还包括比亚迪最新推出的刀片电池。
这场被称为刀片电池主场的针刺实验迅速走红网络，也让大家看到了比亚迪刀片电池的超高安全性。
三元锂电池在被针刺之后，迅速冒烟并燃起大火，此时初始值4.29V（左右）的电压急速下降，且电池温度快速飙升。
随着三元锂电池快速地放热，火光四溅，此时针刺结果是：三元锂电池针刺后剧烈燃烧，电池表面温度超过500摄氏度。
在普通磷酸铁锂电池这边，钢针直接穿刺电池，但是并未出现明火迹象，电池短路后释放大量烟雾，电池表面温度在200-400摄氏度之间。
比亚迪最新研究成果——刀片电池在被针刺之后，肉眼可见并未产生烟雾和明火迹象，且电池表面温度只在30-60摄氏度之间。
从这个结果来看，刀片电池在短路之后，对热失控的抑制确实足够优秀，且刀片电池作为磷酸铁锂电池的归类，本身具备放热启动温度高、产热少、放热慢和不释氧的特性。
所以在普通磷酸铁锂跟刀片电池做针刺时，其稳定性和安全性明显比三元锂电池更有优势。
对于三元锂电池来讲，更高的能量密度、更高的充放电效率等都是它的优势。
因此在电动车有着更长的续航能力跟更快的充电速度要求时，三元锂电池应用的前景让大家看到了更大的希望。
宁德时代作为动力电池供应商的巨头之一，虽然也有自己的磷酸铁锂电池技术路线，但是5系、6系和8系三元锂电池产品更被大众所熟知。
比亚迪作为磷酸铁锂电池的拥簇，如今有了最新的刀片电池，那么坚持磷酸铁锂电池技术路线的立场则更坚定。
但是在磷酸铁锂电池和三元锂电池谁更安全的问题上，外界的声音各执一词，两家车企也都各说各话。
本着看热闹不嫌事大，用实际行动验证“真相”的网友开始有计划的、有目的的，对三元锂电池进行私人“针刺测试”。
想要的结果很简单，验证三元锂电池是否真的足够安全，例如针刺是否不起火。
通过粉丝众筹，网友某小鱼先后购买了宁德时代8系和5系三元锂电池，并搭建了简易针刺“实验台”，对这两款电池做针刺实验。
现场针刺结果也显而易见，两款三元锂电池在被针刺之后，迅速燃烧甚至产生爆炸，以结果来看，实验结果导向跟比亚迪针刺实验大同小异。
针对网友的针刺测试，宁德时代以实际行动做了回应，第一次针刺实验中，宁德时代用了5mm钢针穿刺电池包，钢针无法穿刺金属电池包壳体，钢针断裂，被大家嘲讽这是在偷换概念，电池短路的测试意义不在。
之后，宁德时代做了第二次实验，针对旗下5系和8系三元电芯做针刺测试，5mm的钢针以25mm/s的速度针刺电芯，初始电压值为4.213v，温度为23.9摄氏度。
针刺实验结束，钢针贯穿电芯，此时该5系电芯并未产生明烟和明火现象，通过观察，该电芯的电压为3.724v，仅下降0.489v，温度上升了70摄氏度。
之后在对8系电芯做针刺时，电压4.15v下降到4.075v，仅下降了0.08v，电芯温度由24摄氏度上升至37.7摄氏度，且电池同样未有明烟和明火现象。
电池短路的方式有很多种，碰撞挤压、进水短路、隔膜穿破等都有可能引起电池短路。而针刺实验作为最直接，也是最极端的测试，能够最快模拟电池短路产生热失控后的真实情况。
按宁德时代的说法，早在2017年他们就已经掌握了三元电芯通过针刺测试的技术，但是并未就此进行推广，其中让教授比较认同的一点是整车系统安全要比单体安全来得重要。
在QC/T 743行业标准中，单体实验例如针刺项目有助于提升电池安全设计，但是此时国内电池发展的技术路线并非三元锂电池，而是磷酸铁锂电池为主。
随着新能源产业的发展，磷酸铁锂电池的局限性使得三元锂电池高能量密度的优势被挖掘，但又需要对电池安全乃至整车安全作出更严苛的要求。
此时2017年的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》中，GB/T31485-2015里明确指出电池针刺项目已被列入不执行。
在国际上，像是IEC62660 3这些规范标准也没有将电池针刺实验作为电池安全性进行考量。三元锂电池这几年能够快速发展，也受益于此类单项项目不执行。
尤其各大车企加大精力投入到BMS管理系统的研发跟设计之后，可以更有效和更安全的让电池保持在较佳的工作状态下。
电池高温和低温下运作地平衡，电芯间气凝胶地使用、过充过放地保护，乃至电池短路毫秒级的高压断电机制等都让电池包的安全进一步得到保障。
另外，为了保证电芯的安全，电池包壳体往往采用高强度的钢材甚至全铝合金材质打造，尤其是底壳，面对来自路面的各种“威胁”，它是保护电芯安全的第一道物理关卡。
在日常用车坏境下，电池包外壳体被钢针直接穿刺的可能性非常之低，以近两年用户使用纯电车型的情况来看，还未有该针刺事件发生，所以如此极端和低概率事件很难直接威胁到被保护起来的电芯安全。
所以宁德时代第一次针刺测试时，钢针无法对电池包金属壳体造成穿刺，且钢针还出现了断裂一事，正好侧面告诉了大家这一道理。
相比起宁德时代在实验室里所做的三元锂电池针刺实验，网友某小鱼并没有考虑到“结果冗余”的问题。
例如钢针类型的不同，会直接影响电池起火的速度和剧烈程度，不同直径的钢针，表面生锈和污渍程度、钢针的材质等都能对实验数据造成影响。
尤其在如此简陋的环境下，其误差偏值也确实存在，但有一点可以确定的是，起火是真的。
针刺作为电池短路的触发机制，不是用来衡量电池安全的唯一标准，它只是检验电池安全的手段之一。
在电池短路之后，如何通过内置传感器进行检测，利用BMS管理系统做短路抑制，并结合电池短路之后自身对热失控的抑制，来共同降低电池瞬间起火甚至爆炸的危险。
例如在UN GTR20标准中，当单体电池发生热失控，电池能够在5分钟内不起火不爆炸，预留充足的时间让驾乘人员有逃生的时间，这就是对电池安全性做出要求的目的之一。
所以，不管是比亚迪刀片电池针刺够安全，还是网友众筹购买电池做针刺证明三元锂电池不安全，亦或是宁德时代做三元锂电池针刺验证安全，最终的结果导向还是要回到做“针刺项目”的目的上来讨论。
网友某小鱼想用三元锂电池针刺实验结果，来校对跟比亚迪刀片电池比谁更安全的论点，它可以有，但不绝对。
针刺，它是极端条件下，触发电池短路最为直接的手段，做针刺，不是为了表明电动车日常使用时，电池包有被针刺贯穿的高风险，而是为了让电池生产者用最快的速度，让短路的电池有更好的热失控应对措施跟方案。
针刺，是滥用测试中的一环，它也不代表电池的绝对安全。
所以，吃瓜群众不需要将针刺实验当做衡量电池安全的唯一杠杠，电池火烧、抗震、浸水、高温低温、过充过放、撞击抗压等综合系统性安全才是衡量电池足够安全与否的天平。
每一次新事物进入大众的视野，都需要被适应和接纳的过程，涡轮增压发动机刚进入不被接受、小排量发动机进入被嫌弃、三缸机遭到冷眼，电动车被抵触......
不管如何，当一样东西成为主流的时候，有些东西也就不需要解释太多了，而电气化注定会是未来主流，但用车安全同样不能被忽略。
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