三元鋰PK磷酸鐵鋰 誰才是動力電池的最終贏家

　　引言：

　　曾幾何時，新能源市場滿是使用磷酸鐵鋰電池的純電動車，隨著技術的發展和消費者對續航的硬性需求，低溫性能更優、能量密度更高的三元鋰電池逐漸替代磷酸鐵鋰電池。但近一段時間的兩條新聞被炒得沸沸揚揚，一個是國產特斯拉Model 3改用磷酸鐵鋰電池，還有一個是比亞迪漢采用刀片電池(磷酸鐵鋰電池)。國內最火熱的兩大電動車制造商重新采用磷酸鐵鋰電池，似乎給人一種磷酸鐵鋰“回歸”的感覺，下面我們就來看一看，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的差異在哪。

　　磷酸鐵鋰和三元鋰相差幾何

　　介于化學元素的穩定程度，磷酸鐵鋰電池相比三元鋰電池的確有著更穩定的化學特性，且制造成本至少比三元鋰電池低20%。但是，其低溫性能和能量密度均不及三元鋰電池，同樣的電池容量下，磷酸鐵鋰電池會占用更多的體積和重量，續航性能和車內空間都會受到影響。

　　而三元鋰電池最大的優勢就是單體電芯能量密度高，在同樣電池的體積下，可以做到更高的電池容量，且強大的低溫抗性也是磷酸鐵鋰電池望而不及的。同時，通過材料改性優化、表面材料包覆以及其他設備的保護輔助，安全性也可以得到保障。雖然相比磷酸鐵鋰電池會提升一定的成本，但是直觀的續航提升、用戶里程焦慮的減輕，讓三元鋰電池成為各大車企開發電動車的首選。根據2020年4月中國汽車動力電池產業創新聯盟公布的數據顯示，國內三元鋰電池裝機量約2.6GWh，占比為73.2%，磷酸鐵鋰電池的裝機量為0.9GWh，占比僅25.8%。

　　市面上幾款續航里程優秀的車型均采用了三元鋰電池，北京現代昂希諾純電動、北京現代菲斯塔純電動、廣汽新能源Aion S、比亞迪唐EV，幾款車的續航里程均在500km左右。

　　此外，三元鋰電池在冬季低溫條件下的衰減程度也更低，大部分三元鋰電池低溫衰減率約為15%，磷酸鋰電池的低溫衰減率甚至可以高達到50%。

　　三元鋰電池真的不安全么?

　　前文說了三元鋰電池的優勢，而有些人會對它的安全性打個問號，它最大的安全隱患無外乎高溫起火和外力擠壓起火，這就不得不說一說三元鋰電池的“防火”技術了。

　　首先三元鋰電池也分為NCA(鎳鈷鋁)和NCM(鎳鈷錳)，前幾年特斯拉Model S的自燃事件大多出現在搭載NCA三元鋰電池的車型上，且大多是2012年-2016年生產的產品。前文提到的昂希諾純電動、菲斯塔純電動等車型均采用了寧德時代NCM三元鋰電池，從化學穩定性上NCM電芯要高于NCA電芯。

　　菲斯塔純電動異形電池布局

　　除了電芯材料外，三元鋰電池還需要對電芯進行全方位的保護，以北京現代雙EV車為例，北京現代擁有更嚴苛的三電安全標準，在產品研發初期就已經進行多次擠壓、跌落、火燒、浸水等電池極限測試，確保電池在極限狀態下不起火、不爆炸，保證行車安全。

　　此外，北京現代高效的溫控系統可以通過實時溫度監測、液冷控制回路、PTC電阻絲、溫控器來保證動力電池工作溫度在25 ~ 45°C之間，時刻保持最優工作效率并延長電池循環壽命，單體電芯的溫差可以精確地控制在5℃以內。

　　北京現代電池智能溫控系統

　　如果有個別電芯在充電時發生故障導致局部過熱，溫度監測傳感器也會第一時間告知EV核心系統，通過熔斷保護設計及時切斷電源，防止電池內部快速升溫，保證電池和車輛安全。而高壓接線模塊的集成化設計也減少了軟性線路連接，避免因線路老化出現的安全隱患，提升線路安全性。

　　昂希諾純電動

　　不僅如此，北京現代還針對純電動車型的車體進行改善優化，在不影響車內人員安全的情況下，采用上下梁連接結構，增加了撞擊時的能量吸收當量，最大程度地確保動力電池不受外力擠壓。

　　昂希諾純電動車身結構優化

　　在此基礎上，北京現代的動力電池還擁有陶瓷隔膜涂覆工藝，這種工藝通過陶瓷顆粒優異的隔溫性能，有效避免因意外導致電池失控點引發的大面積短路，最大程度降低了電池因短路起火的可能性。

　　昂希諾純電動電池系統

　　由此可見，如今三元鋰電池的安全技術已經很成熟，在重重保護之下，只要電芯溫度不超標，也就不會存在人們質疑的安全問題。

　　寫在最后：

　　就當下而言，磷酸鐵鋰電池的確可以讓車輛的制造成本更低，且讓消費者更富有安全感，但電芯的能量密度和低溫抗性很難媲美三元鋰電池。而三元鋰電池不論是充電速度還是續航能力都更符合如今消費者的用車習慣，外加電池安全技術所提供的可靠性和不斷革新的技術，磷酸鐵鋰電池想超越三元鋰電池還需要技術的突破和市場的洗滌。

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