磷酸鐵锂和三元锂電池優缺點分別是什麽？

TIME: 2022-08-31 新聞資訊

現在新能源汽車電池主流使用的是磷酸鐵锂電池和三元锂電池，選購時，該選擇哪個呢？從磷酸鐵锂和三元锂電池優缺點分析講解：選購電動汽車是三元锂離子電池還是磷酸鐵锂離子電池？

要想搞清楚究竟哪種電池更好，我們應該先對這兩者的差別有一個簡單的了解。

一、磷酸鐵锂電池与三元锂电池概述

磷酸鐵锂離子電池，就是指用磷酸鐵锂作爲正極材料的锂離子電池。這一類電池的特點是不含貴重金屬元素（比如钴等）。由于不含有貴重金屬材料，磷酸鐵锂離子電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。在實際使用中，磷酸鐵锂離子電池具有耐高溫，安全穩定性強，價格便宜，循環性能更好的優勢。

三元锂離子電池是指使用鎳钴錳酸锂做爲正極材料，石墨作爲負極材料的锂離子電池。與磷酸鐵锂不同，三元锂離子電池電壓平台很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元锂離子電池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元锂離子電池也有很大的優勢。

其實電池技術並沒有絕對的好壞或是優劣之分，只是適用于不同的産品或是環境。套用到實際使用場景中，三元锂離子電池相比磷酸鐵锂離子電池，更加適應現在以及未來的家用電動汽車。

爲何三元锂離子電池更適合家用電動汽車？

1、低溫放電性能更好

我國幅員遼闊，氣候複雜，從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富。以北京爲例，作爲電動汽車的主力市場，北京夏季最高溫度在40℃左右，而冬季則基本保持在零下16℃左右，甚至更低。這樣的溫度區間顯然適合低溫性能更佳的三元锂離子電池。而重視耐高溫性能的磷酸鐵锂離子電池在北京的冬季會顯得有些乏力。

相對25℃容量是指不同溫度條件下放電容量與25℃時放電容量的比值。該數值能夠准確反映出電池在不同溫度條件下續航的衰減，越接近100%，電池表現越好。

有試驗數據表明，磷酸鐵锂和三元锂電池這兩類電池在55℃高溫下放電與常溫25℃下放電，放電容量幾乎沒有差別。但在零下20℃時，三元锂離子電池與磷酸鐵锂離子電池相比有比較明顯的優勢。

2、能量密度更高

根據國內三元材料相關的資料，18650電池的能量密度已經達到了232Wh/kg，後續將會進一步提高至293Wh/kg。而相比之下，目前國內主流的磷酸鐵锂離子電池能量密度也僅達到150Wh/kg左右，據國內電池行業專家剖析，未來幾年之內，磷酸鐵锂離子電池的能量密度能夠達到300Wh/kg的希望非常渺茫。

不同于體積龐大的電動巴士，關于家用電動汽車來說，空間永遠是第一位的。能量密度較低的磷酸鐵锂離子電池將會占據原本就不多的汽車空間，並且由于更重的質量，在使用時的放電續航也會受到比較大的影響。相對而言能量密度較高的三元锂離子電池在解決重量問題的同時也爲家庭用車節省出了空間。

3、充電效率更高

除了續航之外，充電速度也是電動汽車在實際使用中的重要環節，而三元锂離子電池在充電效率方面較磷酸鐵锂離子電池有著非常大的優勢。

目前市面上較爲常見的充電方式爲恒流恒壓式充電。一般在充電開始時先采用恒流充電，此時的電流較大，充電效率相對更高。而在電壓達到一定數值之後，降低電流改爲恒壓充電，這樣可以讓電池充的比較滿一些。在這個過程中，恒流充電容量與電池總容量的比值，稱爲恒流比。它是衡量一組電池在充電過程中充電效率的關鍵數值。通常百分比越大說明在恒流階段充入的電量越高，也就證明該電池的充電效率更高。

有數據試驗表明三元锂離子電池與磷酸鐵锂離子電池在10C以下充電時，恒流比無明顯差距，10C以上倍率充電時，磷酸鐵锂離子電池恒流比例迅速降低，充電效率迅速降低。

4、電池循環壽命可以放心

关于家庭用车来说，三元材料和磷酸铁锂動力锂電池的额定循环寿命都远远超过了实际用户的使用习惯，因此在使用寿命上可以完全放心。从试验数据理论上来讲，三元锂电池在充放电循环1000次之后，电池容量依然能够保持在最初的90%以上，而磷酸鐵锂電池则在相同的条件下，可以做到2000次循环后，电池容量依然能够保持在最初的90%以上。在这一点上来说，磷酸铁锂具有更好的优势。

5、材料和工藝的安全性比較

从电池生产制造的原材料上来说，磷酸铁锂在生产制造成本方面比三元锂电池更加低，有更大的优势；而在耐高温性能方面，磷酸鐵锂電池可以耐的高温要比三元锂电池更加高，让其在使用过程中温控更具有优势。

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