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磷酸鐵鋰安全性高, 為何新能源車(chē)企更喜歡用三元鋰？
發(fā)布時(shí)間：2020-07-10 | 瀏覽：827
近年來(lái)不時(shí)有電動(dòng)車(chē)充電時(shí)自燃的新聞被曝光，讓不少人“聞充電色變”，停車(chē)也得躲著電動(dòng)車(chē)和充電樁，生怕會(huì)惹火燒身。選購(gòu)電動(dòng)車(chē)的朋友也會(huì)有擔(dān)憂：電動(dòng)車(chē)的電池壽命如何，充電安全性如何等等...
電動(dòng)汽車(chē)作為新能源汽車(chē)的主要發(fā)展方向，最大的安全隱患非動(dòng)力電池莫屬。盡管我國(guó)已經(jīng)有相當(dāng)多關(guān)于電池系統(tǒng)安全和電池性能的法規(guī)，然而受動(dòng)力電池先天的化學(xué)特性影響，在某些特殊工況下的不穩(wěn)定因素會(huì)導(dǎo)致自燃，且電動(dòng)車(chē)的電池?zé)崾Э厮俾孰y以估計(jì)，撲滅的難度要比傳統(tǒng)汽油車(chē)更高。
當(dāng)然，現(xiàn)階段電池安全問(wèn)題一直是電池廠家和汽車(chē)廠家首要考慮的大事。以市面上兩大電動(dòng)車(chē)電池方案磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池為例，我們今天就來(lái)分析下兩者的安全性和優(yōu)缺點(diǎn)差異。
磷酸鐵鋰電池更穩(wěn)定
磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池在安全性上最大的區(qū)別在于耐高溫性，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是誰(shuí)受得了高溫，誰(shuí)的穩(wěn)定性就越高，這點(diǎn)也是由它們各自的化學(xué)特性決定的。
以磷酸鐵鋰電池為例，磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵需要達(dá)到700-800攝氏度才會(huì)發(fā)生分解，即便發(fā)生猛烈撞擊、針刺和短路的情況，也不會(huì)釋出氧分子，也就不會(huì)產(chǎn)生劇烈的燃燒。
與此相比較的三元鋰電池，其內(nèi)部達(dá)到250-300攝氏度就會(huì)發(fā)生分解，遇到電池中可燃的電解液和碳材料，產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加劇分解，從而發(fā)生爆燃的情況，這種不穩(wěn)定性也讓三元鋰電池在熱管理上需要達(dá)到較高的要求。
得益于磷酸鐵鋰電池的耐高溫性和化學(xué)穩(wěn)定性，前期大部分純電動(dòng)車(chē)幾乎都采用了磷酸鐵鋰電池，高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2015年和2014年，磷酸鐵鋰電池在新能源乘用車(chē)市場(chǎng)上一直占據(jù)主導(dǎo)地位。
不過(guò)自2016年以后，三元鋰電池的份額開(kāi)始反超磷酸鐵鋰電池，并一直主導(dǎo)著動(dòng)力電池的市場(chǎng)，這又是怎么一回事呢？
三元鋰電池能量密度更高
之所以三元鋰電池后來(lái)主導(dǎo)了新能源汽車(chē)的市場(chǎng)，最大的原因便是它的能量密度比磷酸鐵鋰電池更高，而國(guó)家的出臺(tái)的新能源政策表明，補(bǔ)貼與電池的能量密度是掛鉤的，換言之電池能量密度越高，廠家能拿到的補(bǔ)貼就越多。
看到這里，很多人也許會(huì)質(zhì)疑這些新能源車(chē)廠家，為了謀取暴利，寧可放棄安全性更高的磷酸鐵鋰電池，也要冒險(xiǎn)選擇三元鋰電池。
其實(shí)，磷酸鐵鋰電池并非最好的選擇，以比克電池提供的資料來(lái)看，18650電池的三元鋰電池，能量密度已經(jīng)達(dá)到了232Wh/kg；而磷酸鐵鋰電池一直徘徊在170-190Wh/kg左右，加上前者能量密度大，體積更小，質(zhì)量更輕，帶來(lái)空間性和續(xù)航能力的提升，是后者無(wú)法比擬的。
當(dāng)然，此處還要提及到動(dòng)力電池的耐低溫性。眾所周知，電動(dòng)車(chē)在冬天氣溫低的環(huán)境下，其續(xù)航表現(xiàn)是比較蛋疼的，基本上只能發(fā)揮電池的一部分性能。而磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池在低溫下的表現(xiàn)各有差異，數(shù)據(jù)顯示，磷酸鐵鋰電池在零下20攝氏度時(shí)電池容量?jī)H為常溫下的54%，三元鋰電池表現(xiàn)尚可，能達(dá)到常溫下的70%。在耐低溫性方面，三元鋰電池確實(shí)更有優(yōu)勢(shì)，相當(dāng)于抵消了自身耐高溫性不足的缺點(diǎn)。
磷酸鐵鋰電池前景可期
從目前兩種裝配動(dòng)力電池的品牌陣型來(lái)看，磷酸鐵鋰電池的裝配份額基本都體現(xiàn)在比亞迪的車(chē)型上，這點(diǎn)也為比亞迪DM和EV車(chē)型的安全性做了背書(shū)。其他還在用磷酸鐵鋰電池的品牌還有騰勢(shì)、北汽等。
以三元鋰電池為代表的有特斯拉，還有蔚來(lái)、小鵬等國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力。可見(jiàn)采用這類(lèi)電池的品牌，它們旗下的車(chē)型都有著高性能、高續(xù)航等特點(diǎn)，完全滿(mǎn)足當(dāng)下消費(fèi)者對(duì)新能源車(chē)的需求，也憑借著這兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，三元鋰電池迅速崛起，幾乎以壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)擊敗了磷酸鐵鋰電池。
不過(guò)事情總會(huì)有反轉(zhuǎn)的時(shí)候，時(shí)間來(lái)到2020年，我們看到了磷酸鐵鋰電池再度崛起的苗頭。
比亞迪漢
目前掌握著磷酸鐵鋰電池核心技術(shù)的比亞迪，將在今年推出最新的“刀片電池”技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)不僅極大提升電池安全性，壽命超過(guò)120萬(wàn)公里，還把電池組體積縮小50%，這項(xiàng)技術(shù)無(wú)疑極大推進(jìn)了磷酸鐵鋰電池的發(fā)展，官方表示該技術(shù)將會(huì)應(yīng)用在即將上市的漢EV和唐EV的電池組上。
特斯拉Model 3
另外，在工信部發(fā)布的新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄中，國(guó)產(chǎn)特斯拉Model 3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版顯示配備的是一款“無(wú)鈷電池”，也就是不含鈷的磷酸鐵鋰電池。除了造車(chē)成本減少，電池能量密度降低，我們還發(fā)現(xiàn)這款國(guó)產(chǎn)Model 3的續(xù)航增加了23公里。由此可見(jiàn)，磷酸鐵鋰電池的實(shí)力在一定程度上已經(jīng)不輸三元鋰電池。
隨著未來(lái)新能源補(bǔ)貼的完全退出，更多的車(chē)企回歸到安全性更高、成本更低的磷酸鐵鋰電池也不是不可能，畢竟目前大部分消費(fèi)者的里程需求還是在200-400km之間，性能方面的參數(shù)顯得并不重要。如果未來(lái)技術(shù)風(fēng)口有變，我們也希望更多的廠家能回歸到更加靠譜的電池技術(shù)路線。
寫(xiě)在最后：
對(duì)于新能源車(chē)企而言，自身產(chǎn)品有著再多的優(yōu)點(diǎn)和口碑，也抵擋不住一次自燃事故帶來(lái)的沖擊。正如俗話說(shuō)“一次不忠，百次不用”，消費(fèi)者最終看重的還是一輛車(chē)開(kāi)起來(lái)是否可靠安全。目前新能源車(chē)的安全問(wèn)題千瘡百孔，最終能否得以改進(jìn)，皆在廠家的取舍問(wèn)題上，我們也就靜觀其變吧。