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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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。
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