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行业新闻

电动车中磷酸铁锂电池 前景如何?

时间:2016-07-20 17:26:39 作者:中关村在线

   1.电动车为何还要用它?
  随着新能源汽车产业的兴起,让数量庞大的厂商之间的竞争也越来越激烈,很多厂家在电池的选择上有着不同,目前大家采用的锂电池,其实锂电池只是一个统称,如果按照其正极材料等进行细分的话,还会有钴酸锂、锰酸锂以及磷酸铁锂。目前市面使用三元锂电池的厂家更多,但也有一些厂家选择锰酸锂以和磷酸铁锂。

  

   什么是磷酸铁锂电池?
  锂离子电池内部主要由正极、负极电解质和隔膜组成,锂离子电池的正、负极及电解质根据所使用材料的不同,会使电池有着不同的性能表现以及不同的名称。目前市面上比较常见的锂电池分为钴酸锂(LiCoO2)和锰酸锂(LiMn2O4),以及本篇文章中的主角--磷酸铁锂(LiFePO4)。

  作为锂电池的一种,磷酸铁锂主要用途就是动力系统领域,比如电动汽车、军事航天、电动工具以及UPS,由于其有着出色的结构稳定性、安全性能以及较长的使用寿命,所以更加适合用在动力系统领域中使用。
  

   2.磷酸铁锂电池优势
  相比钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点:更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属(原材料成本低)、支持
快速充电、工作温度范围广。
  

   更高的安全性

  磷酸铁力完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,表现在磷酸根化学键的结合力比传统的过度金属氧化物结构化学键强,所以结构更加稳定,并且不易释放氧气。


   更长的使用寿命
  目前市面上电动车电源内部所使用的锂电芯,循环使用寿命基本在500次-800次左右,而磷酸铁锂电池则有着至少2000次以上的使用寿命,并且其容量还能维持
在80%以上。所以如果电动车电源内部储电单元为磷酸铁锂的产品,有着绝对的正常使用寿命优势。
  

   不含任何重金属和稀有金属

  磷酸铁锂电池正极材料中不含贵重金属和稀有金属,所以更加环保,能够有效减少环境的污染。另外,广泛的材料来源也让其材料成本更低,在价格上更具优势。
  

    支持快速充电

  在充电速度上,磷酸铁锂同样有着更大的优势,支持快充的特性让其可支持至少2C的充电速度(C为充电参数,比如容量为1000mAh的电芯,2C电流即为1000mA×2=2000mA),能够大幅度缩短充电时间。
  

   工作温度范围广

  相比其他锂电池来说,磷酸铁锂电池有着更大的工作温度范围,在-20°C至+75°C下均可正常工作,一些具有耐高温特性的磷酸铁锂电池还可以在350°C至500°C范围内正常工作,相比锰酸锂和钴酸锂的200°C极限值有着更多的优势。


  所以,相比钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂最为明显的优势就是极高的安全系数、支持快速充电(大电流充电)和更宽广的工作温度范围。可以让消费者不必再为锂电池的安全问题而担心的同时,也能够在更加恶劣的环境中正常使用。不过,相比目前使用广泛的钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂也存在着一些不足。


  3.磷酸铁锂电池劣势
  在简单介绍完磷酸铁锂电池的优点之后,再来让我们看看目前存在的一些不足。主要分为振实密度低、存在一致性问题和较高的制作成本三方面。
  

    振实密度低

  对于锂离子电池来说,振实密度的大小能够决定在相同容量下电池的体积大小,而较低的振实密度是目前磷酸铁锂电池需要亟待解决的一个缺点。相比钴酸锂和锰酸锂来说,相同容量的磷酸铁锂电池体积则要更大,这也就是为什么磷酸铁锂电池没有在手机电池等领域兴起的一个原因。

  

   一致性问题

  虽然磷酸铁锂电池相比钴酸锂和锰酸锂电池来说,在寿命上有着绝对的领先优势。不过在电池组模式下时,其寿命会大幅降低。因为电池组是由大量单体电池通过串并的方式连接到一起的,如果整个电池组中有一个电池出现故障,那么更换则非常麻烦,这也就是为什么目前电动汽车内电池组标称的循环寿命同样为500次的原因。


  4.巡航、充电是消费者选择的关键
  磷酸铁锂电池电池,代表车型就是比亚迪的一部分车。

  优势
  磷酸铁锂电池电池的安全性目前认为要高于三元锂电池,三元锂电池,当自身温度为250-350℃时,内部化学成分就开始分解,而磷酸铁锂电池当电池温度处于
500-600℃高温时,其内部化学成分才开始分解。

  劣势
  就是相对而言,能量密度更低。简单来说,同样重量的电池,三元锂电池可以提供更远的续航。

  电动车如何选择电池,还是要更具厂商自己的规划及需求进行,但最终都要保证车辆在使用过程中不能出现种种问题。这对电动车的前景才会更好,同时现在购买电动车的消费者关注最多的还是续航、充电等相关问题,消费者了解了相关知识就可以更好的选择车辆了。

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