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磷酸鐵鋰與三元鋰電池分天下 客車領域磷酸鐵鋰仍占主流

2017年以來,工信部已累計發佈9批新能源汽車推薦車型目錄,

共包括199戶企業的2789個車型。新能源汽車發展迅速,上下產業鏈均得到發展。其中,作為新能源汽車重要部分的動力電池也得到快速發展。

鋰電池主要由正極、負極、隔膜以及電解液組成,正極材料種類較多,包括磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰以及三元鋰,三元鋰主要指鎳鈷錳酸鋰NCM,也包括小部分的鎳鈷鋁酸鋰NCA。以上為鋰電池材料1-8月裝機量情況。可以看到,2017年以來,無論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池,

都有了很快的發展,在電池裝機量方面,兩者也不相上下,但是從新能源汽車推薦目錄的情況來看,目前的情況是新能源乘用車的電池主要以三元鋰電池為主,而新能源客車的電池以磷酸鐵鋰電池為主。

新能源客車電池特性分析

根據電車匯資料智庫部資料顯示,新能源客車的電池主要為磷酸鐵鋰,使用錳酸鋰電池的客車也占比較高,尤其是插電式混合動力客車的電池大部分是錳酸鋰電池。

現在並不能說哪種電池更好,我們應該先對這兩者的區別有一個簡單的瞭解。

所謂磷酸鐵鋰電池,就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點是不含貴重金屬元素(比如鈷等)。

由於不含有貴重金屬材料,磷酸鐵鋰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,磷酸鐵鋰電池具有耐高溫,安全穩定性強,價格便宜,迴圈性能更好的優勢。

而三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同,三元鋰電池電壓平臺很高,這也就意味著在相同的體積或是重量下,三元鋰電池的比能量、比功率更大。

除此之外,在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰電池也有很大的優勢。

二者之間最大的區別就在於能量密度和安全性,能量密度的大小關乎到汽車的續航能力,而安全性主要體現在材料在高溫下是否會發生分解,這兩點都是消費者選購新能源汽車時最關注的問題,也是目前業內對這兩種電池爭議最多的地方。

磷酸鐵鋰電池的能量密度不及三元鋰電池,

但其安全性普遍被認為要好於三元鋰。目前,新能源汽車的補貼標準視電池系統的能量密度而定,其具體政策就是,新能源乘用車電池系統能量密度超過120Wh/kg,就可以享受1.1倍的補貼,介於90Wh/kg和120Wh/kg之間只能享受1倍補貼。非快充類純電動客車電池能量密度高於115Wh/kg的按1.2倍給予補貼。

新能源客車電池能量密度特徵

2017年客車電池提升很快,磷酸鐵鋰的占比保持90%以上,磷酸鐵鋰的電池的能量密度69%達到115Wh/kg以上,而錳酸鋰也是基本都是高於115Wh/kg。由於客車的競爭相對充分,大部分客車企業都能實現115Wh/kg的補貼鼓勵要求。(以上內容來自:電車匯)

小連結:關於磷酸鐵鋰電池 知道這些就夠了!

磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數鋰離子電池使用的正極材料。從材料的原理上講,磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程,這一原理與鈷酸鋰,錳酸鋰完全相同。

1.介紹

磷酸鐵鋰電池屬於鋰離子二次電池,一個主要用途是用作動力電池,相對NI-MH、Ni-Cd電池有很大優勢。

磷酸鐵鋰電池充放電效率較高,倍率放電情況下充放電效率可達90%以上。而鉛酸電池約為80%。

2.八大優勢

安全性能的改善

磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質,因此擁有良好的安全性。有報告指出,實際操作中針刺或短路實驗中發現有小部分樣品出現燃燒現象,但未出現一例爆炸事件,而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數倍的高電壓充電,發現依然有爆炸現象。雖然如此,其過充安全性較之普通液態電解液鈷酸鋰電池,已大有改善。

壽命的改善

磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。

長壽命鉛酸電池的迴圈壽命在300次左右,最高也就500次,而磷酸鐵鋰動力電池,迴圈壽命達到2000次以上,標準充電(5小時率)使用,可達到2000次。同品質的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”,最多也就1~1.5年時間,而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用,理論壽命將達到7~8年。綜合考慮,性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電,在專用充電器下,1.5C充電40分鐘內即可使電池充滿,起動電流可達2C,而鉛酸電池無此性能。

高溫性能好

磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度範圍寬廣(-20C--+75C),有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。

大容量

具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。5AH-1000AH(單體)

無記憶效應

可充電池在經常處於充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低於額定容量值,這種現象叫做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池無此現象,電池無論處於什麼狀態,可隨充隨用,無須先放完再充電。

重量輕

同等規格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3。

環保

該電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認證通過),無污染,符合歐洲RoHS規定,為絕對的綠色環保電池證。所以鋰電池之所以被業界看好,主要是環保考量,因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發展計畫,成為國家重點支持和鼓勵發展的專案。隨著中國加入WTO,中國電動自行車的出口量將迅速增大,而進入歐美的電動自行車已要求配備無污染電池。

但有專家表示,鉛酸電池造成的環境污染,主要發生在企業不規範的生產過程和回收處理環節。同理,鋰電池屬於新能源行業不錯,但它也不能避免重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學物質,所以有可能會產生兩種污染:一是生產工程中的工藝排泄物污染;二是報廢以後的電池污染。

磷酸鐵鋰電池也有其缺點:例如低溫性能差,正極材料振實密度小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大於鈷酸鋰等鋰離子電池,因此在微型電池方面不具有優勢。而用於動力電池時,磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣,需要面對電池一致性問題。

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新能源客車電池能量密度特徵

2017年客車電池提升很快,磷酸鐵鋰的占比保持90%以上,磷酸鐵鋰的電池的能量密度69%達到115Wh/kg以上,而錳酸鋰也是基本都是高於115Wh/kg。由於客車的競爭相對充分,大部分客車企業都能實現115Wh/kg的補貼鼓勵要求。(以上內容來自:電車匯)

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磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數鋰離子電池使用的正極材料。從材料的原理上講,磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程,這一原理與鈷酸鋰,錳酸鋰完全相同。

1.介紹

磷酸鐵鋰電池屬於鋰離子二次電池,一個主要用途是用作動力電池,相對NI-MH、Ni-Cd電池有很大優勢。

磷酸鐵鋰電池充放電效率較高,倍率放電情況下充放電效率可達90%以上。而鉛酸電池約為80%。

2.八大優勢

安全性能的改善

磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發熱或是形成強氧化性物質,因此擁有良好的安全性。有報告指出,實際操作中針刺或短路實驗中發現有小部分樣品出現燃燒現象,但未出現一例爆炸事件,而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數倍的高電壓充電,發現依然有爆炸現象。雖然如此,其過充安全性較之普通液態電解液鈷酸鋰電池,已大有改善。

壽命的改善

磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。

長壽命鉛酸電池的迴圈壽命在300次左右,最高也就500次,而磷酸鐵鋰動力電池,迴圈壽命達到2000次以上,標準充電(5小時率)使用,可達到2000次。同品質的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”,最多也就1~1.5年時間,而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用,理論壽命將達到7~8年。綜合考慮,性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電,在專用充電器下,1.5C充電40分鐘內即可使電池充滿,起動電流可達2C,而鉛酸電池無此性能。

高溫性能好

磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度範圍寬廣(-20C--+75C),有耐高溫特性磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。

大容量

具有比普通電池(鉛酸等)更大的容量。5AH-1000AH(單體)

無記憶效應

可充電池在經常處於充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低於額定容量值,這種現象叫做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池無此現象,電池無論處於什麼狀態,可隨充隨用,無須先放完再充電。

重量輕

同等規格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3,重量是鉛酸電池的1/3。

環保

該電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認證通過),無污染,符合歐洲RoHS規定,為絕對的綠色環保電池證。所以鋰電池之所以被業界看好,主要是環保考量,因此該電池又列入了“十五”期間的“863”國家高科技發展計畫,成為國家重點支持和鼓勵發展的專案。隨著中國加入WTO,中國電動自行車的出口量將迅速增大,而進入歐美的電動自行車已要求配備無污染電池。

但有專家表示,鉛酸電池造成的環境污染,主要發生在企業不規範的生產過程和回收處理環節。同理,鋰電池屬於新能源行業不錯,但它也不能避免重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學物質,所以有可能會產生兩種污染:一是生產工程中的工藝排泄物污染;二是報廢以後的電池污染。

磷酸鐵鋰電池也有其缺點:例如低溫性能差,正極材料振實密度小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大於鈷酸鋰等鋰離子電池,因此在微型電池方面不具有優勢。而用於動力電池時,磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣,需要面對電池一致性問題。

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