「前沿」三元鋰電池或將成為新能源主流

導讀：近年來，我國新能源汽車產業在政策和市場雙重利好下砥礪前行，而動力電池作為其核心部件也受到越來越高的市場關注度。眾所周知，新能源汽車最核心的技術是“三電”,即電池、電控、電機。

作為電動汽車三大核心部件之一，電池擔負著電動汽車續航里程的重任，而磷酸鐵鋰和三元鋰電池是我國動力電池的主流選擇。不過隨著研發技術的進步，三元鋰電池爆發出更大的潛質。在2017年工信部公佈的8批共296款新能源乘用車中，採用最多的是三元鋰，共有221款，採用磷酸鐵鋰的僅有33款。

自去年伊始，一直使用磷酸鐵鋰電池的比亞迪一反常態接連推出宋EV300、秦80以及唐100等多款匹配三元鋰電池車型;今年10月，

比亞迪官方宣稱未來除公共交通領域繼續使用磷酸鐵鋰電池外，公司所有PHEV乘用車都使用三元鋰電池;明年E5、E6、秦EV等純電動車也要切換三元鋰電池。那麼，磷酸鐵鋰與三元鋰電池，究竟孰優孰劣?其實，消費者所關心的問題無外乎是：哪種電池續航里程更遠、壽命更長、更加安全。下面就這幾個問題來逐一剖析。

能量密度(續航里程)對比

相對於磷酸鐵鋰電池能量密度，三元鋰電池的能量密度大，電壓更高，所以同樣重量的電池組電池容量更大，車子能跑得更遠。此外，更高的能量密度能釋放更多的車身空間，這對於家庭用戶來說是一個加分項。

目前國內大量上線三元鋰電池產線還與補貼政策息息相關。根據流傳的新能源乘用車補貼調整方案顯示，2018年電池系統能量密度必須達到140Wh/kg才可享受1.1倍補貼，

而低能量密度(105-120Wh/kg)補貼調整係數下降為0.5，高檔補貼和低檔補貼差距進一步拉大，而車企無疑將更追捧前者。磷酸鐵鋰電池單體能量密度通常在90-120Wh/kg之間，而三元鋰電池單體能量密度可以達到200Wh/kg左右。作為全球車用鋰電池的領軍企業，寧德時代規劃在2020年以前研發出能量密度在300-350Wh/kg的三元鋰電池，屆時續航里程將有質的飛躍。相反的，磷酸鐵鋰電池在能量密度的研發上已經進入瓶頸，這也直接導致了部分車企對磷酸鐵鋰電池的放棄。

模擬新能源乘用車補貼調整方案

充電效率對比

三元鋰在充電效率方面較磷酸鐵鋰有著明顯優勢。三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時，恒流比無明顯差距，10C以上倍率充電時，

磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低，充電效率迅速降低。對於新能源汽車而言，更高效的充電時長能顯著提升用車體驗，畢竟苦等愛車充滿才能上路是一件頗為無奈的事。

使用壽命對比

就使用壽命來說，磷酸鐵鋰在迴圈使用率上較三元鋰有所優勢，不過對於一般家庭來說，二者的額定迴圈壽命都遠遠超過了實際使用情況。此外，磷酸鐵鋰電池的低溫性能衰減是其一大缺陷。研究表明，一塊容量為3500mAh電池，如果在-10℃的環境中工作，經過不到100次充放電迴圈，電量將急劇衰減至500mAh。而作為純電動汽車的主要市場，北京冬季溫度經常處於零下16℃左右，這對車主用車會造成很大的困擾。

安全性對比

就材料體系而言，這兩種電池都會在到達一定溫度時發生分解，磷酸鐵鋰電池的分解溫度要高於三元鋰電池，但這並不能判定三元鋰電池的安全性就差，畢竟動力電池系統的安全性設計還能通過動力連接結構、熱管理設計、電池管理系統等多個方面系統進行提升，將安全措施設計的更加完善與科學，就能讓電池工作在安全狀態下。例如吉利新能源旗下電動車配置的ITCS電池溫度管理系統，就能在38度時開啟冷卻，確保電池運作在安全溫度區間。

結語：通過以上分析，不難發現，雖然磷酸鐵鋰電池在耐高溫和迴圈使用壽命上略勝一籌，但三元鋰電池在能量密度、續航里程、低溫性能以及充電效率等方面優勢明顯，並表現出更大的開發可能性。

研究表明，一塊容量為3500mAh電池，如果在-10℃的環境中工作，經過不到100次充放電迴圈，電量將急劇衰減至500mAh。而作為純電動汽車的主要市場，北京冬季溫度經常處於零下16℃左右，這對車主用車會造成很大的困擾。

安全性對比

就材料體系而言，這兩種電池都會在到達一定溫度時發生分解，磷酸鐵鋰電池的分解溫度要高於三元鋰電池，但這並不能判定三元鋰電池的安全性就差，畢竟動力電池系統的安全性設計還能通過動力連接結構、熱管理設計、電池管理系統等多個方面系統進行提升，將安全措施設計的更加完善與科學，就能讓電池工作在安全狀態下。例如吉利新能源旗下電動車配置的ITCS電池溫度管理系統，就能在38度時開啟冷卻，確保電池運作在安全溫度區間。

結語：通過以上分析，不難發現，雖然磷酸鐵鋰電池在耐高溫和迴圈使用壽命上略勝一籌，但三元鋰電池在能量密度、續航里程、低溫性能以及充電效率等方面優勢明顯，並表現出更大的開發可能性。