九龙证券|三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池的特点和优劣势详解

动力蓄电池包括锂离子动力蓄电池、金属氢化物/镍动力蓄电池等。锂离子动力蓄电池一般简称为锂离子电池，锂离子电池是新能源轿车动力锂电池的重要品类，商场占有量也是最大的。新能源轿车商场上，锂离子电池常见的是磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池。今日金鉴小编为您盘点一下三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池的重要特色、各自的优劣势。

 

磷酸铁锂离子电池：循环寿数长安全性好

用磷酸铁锂作为正极资料的锂离子电池。其特征是不含钴等宝贵元素，质料价格低，磷、铁的资源含量丰厚。其工作电压适中（3.2V）、单位分量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿数长，在高温与高热环境下的安稳性高。

1、磷酸铁锂离子电池的特色在于安全性高，高倍率充放电特性和较长的循环寿数。文献显示，在充电条件为1C倍率充电至3.65V，然后转恒压至电流下降到0.02C，之后以1C倍率放电至截止电压2.0V，循环1600次之后电池容量仍有初始容量的80%。

2、磷酸铁锂离子电池具有良好的快充特性，3C倍率充电条件下，15分钟能够充电55%，30分钟充个电容量超越95%。

3、除了寿数长，充放电功能优秀之外，磷酸铁锂离子电池最大的优点是其安全性好，磷酸铁锂的化学性质安稳，高温安稳性好，700-800℃才会开端发生分化，且在面对碰击、针刺、短路等状况时不会释出氧分子，不会呈现剧烈的燃烧，安全功能高。

4、磷酸铁锂离子电池的缺点在于其功能受温度影响大，尤其是低温环境下，放电能力和容量均会大幅度降低。此外，磷酸铁锂的能量密度较低，仅算电池的分量能量密度只有120Wh/kg。

三元锂离子电池：耐低温能量密度大

三元锂离子电池即三元聚合物锂离子电池，正极资料运用镍钴锰酸锂三元正极资料的锂离子电池，即含有镍、钴、锰三种元素的过渡金属嵌锂氧化物符合资料正极的锂离子电池。这种资料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种资料的优点，形成了三种资料三相的共熔体系，因为三元协同效应其综合功能优于任一单组合化合物，分量能量密度能够到达200Wh/kg。

1、与磷酸铁锂不同，三元锂离子电池电压平台很高，这也就意味着在相同的体积或是分量下，三元锂离子电池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充电和耐低温功能等方面，三元锂离子电池有很大的优势。北方冬天的温度区间更适合低温功能更佳的三元锂离子电池，而重视耐高温功能的磷酸铁锂离子电池在北方的冬天会显得有些乏力。

2、三元锂离子电池的安全性相对略差。三元锂离子电池热安稳性较差，250-300℃就会发生分化，遇到电池中可燃的电解液、碳资料后一点就着，呈现的热量进一步加重正极分化，在极短的时间内就会爆燃。车祸中，外力碰击会损坏电池隔阂，进而导致短路，而短路时发出的热量会形成电池热失控，并迅速将温度升至300℃以上，存在自燃风险。因而，关于三元锂离子电池而言，其电池管理体系、散热体系就至关重要。

为了进步产品的安全性，运用具有较强耐热性的资料，采用泄压阀操控电池内的压力、主动操控电池的电流，而且实时监测电池充电状态，能够强制切断电流回路进步安全性。这些都是可行的进步三元锂离子电池安全性的措施。

综合比较：磷酸铁锂离子电池更胜一筹

跟着电池包结构开发技术的提高，目前磷酸铁锂成组能量密度已经到达三元NCM523的水平，而且仍在不断提高。目前，国轩高科已完结磷酸铁锂单体能量密度180Wh/kg产线升级改造，在乘用车上体系能量密度挨近130Wh/kg，能够满足400公里左右的续航路程。国轩高科方案2019年将磷酸铁锂单体电芯能量密度提高至挨近200Wh/kg。

比较三元锂离子电池，原资料价格低、安全性高、运用寿数长的磷酸铁锂离子电池明显更具优势，许多电池厂商也对磷酸铁锂更大的规模商场充满信心。合纵科技在成绩阐明会中表示：公司磷酸铁锂要继续扩大产值。比亚迪锂电事业部也曾揭露表达了信任磷酸铁锂离子电池在某一个部分强势回归的观点。分析指出，真实商场化以后，磷酸铁锂低成本、长寿数、高安全性的优势在乘用车、商用车和专用车范畴的优势就会逐渐显现。