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。
三元锂和磷酸铁锂电池,到底应该怎么选?
动力电池的路线之争,最近这两年成为了热门话题,这也是宁德时代和比亚迪,两家公司所代表的技术路线。此前三元电池在市场上占据了绝对的优势,装机量曾超过70%,但是最近这一两年,情况开始变了,搭载磷酸铁锂电池的车型越来越多,连三元锂电池的坚定拥护者特斯拉也开始使用磷酸铁锂了。
有人把两种电池的区别,简单粗暴概括为,三元锂电池能量密度更大,磷酸铁锂电池能量密度低但是更安全,难免有些简单粗暴,人云亦云了。今天我们就来为大家详细说说两种电池的区别。
三元锂电池
优点:能量密度更高、充放电性能更强、电池的一致性更好
缺点:成本较高,热稳定性较差
三元锂电池,就是指正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,之前一直是动力电池的主流,因为三元锂电池的优点是比较突出的。
在之前动力电池的能量密度普遍较低的情况下,只有选择三元锂电池,因为它的能量密度高,电芯的一致性更好,充放电效率高,因此快充的功率往往更高,放电性能也更强。
但是它的缺点也很明显,不管是镍钴铝酸锂电池,还是镍钴锰酸锂电池,特别是镍钴铝的高温结构不稳定,因此热失控的风险更大。另外成本方面,三元锂电池的成本要明显高于磷酸铁锂电池。
磷酸铁锂电池
优点:热稳定性更好,寿命更长,成本更低
缺点:能量密度较低,一致性较差,低温性能较差
磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,因此它规避了镍钴铝的高温结构不稳定带来的热失控危险,从化学元素的结合来看,磷酸铁锂是典型的正交晶系,由于P-O共价键的键能很大,因此高温情况下的稳定性更好,另外,它的电池耐久性也更好,普遍充放电可在3000次以上,也就是说,它比三元锂电池更耐用。
除此之外,磷酸铁锂电池还有一个非常大的优点,那就是成本,磷酸铁锂电池的成本要比三元锂电池低一些,这也是很多车型选择磷酸铁锂电池的重要原因。在补贴退坡的当下,千方百计降低成本是必然的。
但是磷酸铁锂电池的缺点也比较明显,因为磷酸铁锂电池的振实密度与压实密度很低,所以能量密度要低一点,这几年磷酸铁锂电池的能量密度有所提升,但是已经接近瓶颈,所以只能从结构上下手,只能通过去掉模组,改变内部结构的物理方法来提高能量密度。
除此之外,低温情况下的充放电性能更弱,以及电芯一致性较差的问题。特别是电池一致性较差问题,一直被很多人忽视,目前车企主要通过叠片工艺来改善磷酸铁锂电池的一致性问题。
有人一提到磷酸铁锂电池就是安全,要续航里程还是要命啊,要命选磷酸铁锂。这种朋友的脑子都是单回路的。目前网络上有种风气,那就是喜欢简单粗暴的给一件事物贴标签,磷酸铁锂就是安全,三元锂电池就是能量密度大但是不安全,动不动就是你要能量密度还是要命,看任何事情都是非黑即白,跟小学生一样。
为什么说一概说搭载磷酸铁锂电池的车更安全是不严谨的,因为动力电池的安全是个系统工程,除了电池本身的安全性以外,电控系统,热管理系统也非常重要,比如说有的车企使用的是保险丝熔断机制,有的使用的是炸药熔断机制,后者在发生电池短路的时候,断电的速度更快。
另外,磷酸铁锂电池我们也介绍了,虽然它没有镍钴铝高温结构不稳定,导致高温安全性差的问题,但是它的电池一致性一般也要差一点,电池一致性差会带来什么问题?一方面就是会带来电池容量突然断崖式下跌,甚至失速问题。另一方面,也给电控系统带来了更大的挑战,否则也会增加电池自燃的风险。
通俗来说,三元锂电池和磷酸铁锂电池的安全性不是绝对的,而应该看具体车型在电控、热管理方面做的到不到位,举个例子,你说钢甲比皮盔甲安全,但是如果钢甲只覆盖胸口,皮盔甲却覆盖全身,那就不一定了。从目前来看,给三元提高安全性的手段,要比给磷酸铁锂提高能量密度的手段要多,磷酸铁锂电池的能量密度几乎已经到顶了。
三元锂电池和磷酸铁锂电池各有所长,不一定要哪一方杀死另一方,磷酸铁锂电池和三元锂电池各有所长,关键还是市场说了算,不管是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,目前都不算完美,希望这两种动力电池继续进化,早日实现对于内燃机总成的取而代之。
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