磷酸鐵鋰電池和三元鋰有何不同之處？各有什么應(yīng)用優(yōu)勢？

磷酸鐵鋰電池(LiFePO4電池)是指以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、安全性能好、自放電率低、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點。那么磷酸鐵鋰電池的主要應(yīng)用有哪些呢?

電動汽車的應(yīng)用

LiFePO4電池因其安全性低、成本低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于乘用車、客車、物流車、低速電動車等。雖然在目前的新能源乘用車領(lǐng)域，受國家新能源汽車補貼政策的影響，三元共聚電池一度憑借能量密度的優(yōu)勢占據(jù)主導(dǎo)地位。但磷酸鐵鋰電池在公交車、物流車等方面仍然占據(jù)著不可替代的優(yōu)勢。最新數(shù)據(jù)顯示，磷酸鐵鋰電池占電池總出貨量的一半。

啟動電源的應(yīng)用

除了動力鋰電池的特性外，啟動磷酸鐵鋰電池還具有瞬時功率輸出能力。電量小于一度的動力鋰電池取代了傳統(tǒng)的鉛酸電池，BSG電機取代了傳統(tǒng)的起動電機和發(fā)電機。它不僅具有緩慢的啟停功能，而且還具有發(fā)動機停機、滑行、制動能量回收、加速功率和電動巡航等功能。

儲能系統(tǒng)的應(yīng)用

LiFePO4電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、自放電率低、無記憶效應(yīng)、綠色環(huán)保、支持無級擴容等一系列獨特優(yōu)勢，適用于大規(guī)模電能存儲。在可再生能源電站安全并網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)峰、分布式電站、UPS電源、應(yīng)急供電系統(tǒng)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

新能源汽車在國內(nèi)的銷量是穩(wěn)步上升，在很多小伙伴選擇新能源的車的時候，總會看到不同品牌使用的電池類型不同，有磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、刀片電池，今天給各位小伙伴科普一下各種鋰電池有什么區(qū)別和優(yōu)劣勢，以及最近寧德時代發(fā)布的鈉離子電池有什么技術(shù)前景。

三元鋰電池

三元聚合物鋰電池，是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料。

優(yōu)點：1.低溫條件下，電量衰減小。2.單位能量密度高，在同樣的體積下，可以儲存更多的電量，比如同樣的車型特斯拉model3，采用三元鋰電池版本的續(xù)航要比采用磷酸鐵鋰的版本多95公里左右。

缺點：1.單位能量密度高，撞擊容易出現(xiàn)熱失控失火現(xiàn)象。2.循環(huán)壽命不如磷酸鐵鋰 3.成本高，鎳鈷等貴金屬應(yīng)用多。

磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池，是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料，碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池。

優(yōu)點：1.電池耐溫高：熱失控溫度可達(dá)500℃，安全性更高，自燃概率低。2：循環(huán)壽命高，根據(jù)實驗室測試，循環(huán)壽命可達(dá)3500次左右，比三元鋰電池會多1000次左右循環(huán)，耐用性更好，即使電池壽命到期，依然有80%左右的電池容量，回收利用價值高，3.成本低：不含鈷鎳等稀有元素，原材料獲取相對簡單，成本更低不會出現(xiàn)被卡脖子的情況。

缺點：1.低溫性能差;零下20°工作性能衰減過半，這也就是很多小伙伴說的冬季續(xù)航縮水嚴(yán)重。2.能量密度低;一般單位密度為180Wh/kg，電池體積和重量大。3.雖然電芯雖然壽命長，但是電芯一致性差，所以整體電池組的壽命比較短，對電池管理系統(tǒng)要求更加嚴(yán)格。

比亞迪刀片電池

比亞迪的刀片電池呢?其實本質(zhì)還是磷酸鐵鋰電池，算是磷酸鐵鋰的一種工藝，依舊有著磷酸鐵鋰冬季續(xù)航的衰減大的特性，因為造型像刀片，所以得名刀片電池。

優(yōu)點：1.結(jié)構(gòu)靈活：刀片電池結(jié)構(gòu)靈活，每一片電池的長度都可以定制，可以充分利用車內(nèi)空間。2.強度高：就如同一根筷子一折就斷，一把筷子很難折斷的道理一樣，上百片長度不到一米的刀片電池電芯緊密排列在一起，強度更高，在碰撞的時候給整車安全架構(gòu)提供額外幫助3.安全：穿刺試驗 ，刀片電池表面溫度30-60度，不容易自然。

缺點：依舊不耐低溫，制造成本高。

寧德時代鈉離子電池

雖然鋰離子電池現(xiàn)在的優(yōu)勢非常明顯，但是鋰離子電池隨著現(xiàn)在新能源車的普及，現(xiàn)在的需求非常大，所以資源端的瓶頸逐漸顯現(xiàn)-鋰礦不夠用了，而且我國鋰資源也是比較缺乏。其實鈉離子電池自從上世紀(jì)80年代就已經(jīng)開始研究了，幾乎是與鋰電池同時出現(xiàn)，但是因為鈉離子體積比較大，使得鈉離子的能量密度普遍較低，同樣鋰離子電池的容量是鈉離子的兩倍左右，而且鈉離子電池的循環(huán)次數(shù)比較少，耐用性低，這也是鈉離子電池沒有普及的原因。

而寧德時代的鈉離子電池有什么突破?寧德時代發(fā)布的第一代鈉離子電池，電芯單體密度達(dá)到160Wh/kg，可以達(dá)到兩年前磷酸鐵鋰的水平，并且這款鈉離子電池可以在15分鐘內(nèi)充滿80%的電量，循環(huán)次數(shù)也可以達(dá)到三元鋰電池的水平，還能在零下20度的環(huán)境中，擁有90%以上的放電效率。

寧德時代鈉離子電池優(yōu)勢：充電速度更快，寒冷地區(qū)也可以開得上續(xù)航久的電動車。缺點：寧德時代推出的鈉離子電池能量密度為160Wh/kg，寧德時代正在研發(fā)的下一代鈉電池能量密度為200Wh/kg，而現(xiàn)在的三元鋰電池能量密度在200-300Wh/kg，頂尖公司在往350-400這個能級探索。鈉離子表現(xiàn)稍顯落后。但是這個水平，已經(jīng)超越了鉛酸電池，并且與磷酸鐵鋰電池180Wh/kg的水準(zhǔn)相差無幾。因此，鈉離子電池的應(yīng)用前景仍然非常廣闊。像國內(nèi)最熱銷的電動車五菱宏光Mini EV，用到的電池能量密度只有110Wh/kg左右，鈉離子電池完全能夠滿足。未來它將全面滲透入低速新能源車、微型電動車、電瓶車領(lǐng)域，預(yù)計2023年完成產(chǎn)業(yè)鏈布局。

總結(jié)：消費者怎么選?

現(xiàn)階段來講三元鋰電池，在性能和續(xù)航里程中存在更多的優(yōu)勢，在不考慮成本的情況下，是目前新能源汽車電池的最優(yōu)解。磷酸鐵鋰電池因為成本優(yōu)勢，現(xiàn)在被越來越多的廠家應(yīng)用，消費者購買磷酸鐵鋰版本的電池相對價格會更加便宜，如果你所在的地區(qū)較為寒冷，還是盡量選擇三元鋰電池電車。