首先磷酸铁锂电池指的是以磷酸铁锂为正极材料的锂电池,而三元锂电池是以镍钴锰酸为正极材料的锂电池。因为磷酸铁锂材料里面不包含镍、钴等贵金属,所以成本会相对低一些。但是技术没有贵贱之分,不同的技术产品都有各自更为适用的场景。
首先从电池的储能方面来看,磷酸铁锂电池的能量密度通常在一百八十瓦时每公斤左右,而三元锂电池则在两百三十瓦时每公斤左右。所以在同样的重量下三元锂电池具备更高的能量储存能力,也就是可以跑的更久。
举个例子来说,假设车辆的能耗为十五千瓦每一百公里,想要让它的续航可以达到三百公里则需要搭载一块两百五十公斤的磷酸铁锂电池或者一块一百九十五公斤的三元锂电池。
除了能量密度以外,三元锂电池具有更高的比能量与比功率。同样在以二十C的倍率充电的时候,三元锂电池的恒流比为百分之五十二点七五,而磷酸铁锂则为百分之十点零八。这也就意味着三元锂电池在同等条件下的充电速率会更高一些,但这也仅限于在恒流的情况下。
这里解释一下什么是恒流比。其实现在大部分的直流快充装都是恒流恒压的。在第一阶段往往就是电量比较低的时候,一般电流比较大,充电速度也会比较快。但是到了第二阶段也就是恒压充电的阶段,往往速度就会有所下降。恒流比就是以恒流充电电量所占总电量的占比,比越高充电的性能越好。
磷酸铁锂电池真的是一无是处吗?还真不是。磷酸铁锂电池的衰减表现,会好于三元锂电池。磷酸铁锂电池的完全充放电的循环次数的衰减大约在3000次左右,而三元锂电池大约在2000次左右的时候就会发生衰减。但是磷酸铁锂电池在前一两年2万公里以内的衰减速度是比三元锂电池要快的,但是后续的衰减速度是远远低于三元锂电池的。
·接下来就是大家最关心的安全方面的问题,安全系数,磷酸铁的电池就会比三元电池更好。要说到这个,我们得先快速了解一下电池结构。电池包是由无数个小电芯所构成的,小电芯主要是由正负极、电池液和隔离膜所构成,其中正负极就是由这层隔膜阻隔开的。
假设遇到意外情况,隔离膜被穿透,不具备隔离功能,之后正负极就会产生短路,这时候就会快速升温点燃电芯,这个阶段就叫电芯失控。一个电芯出现故障,就会导致更多的电芯出现问题,最终全部被点燃。
而磷酸铁锂电池具有更好的稳定性,在500度以内依然有着非常高的稳定性,在800度才会发生分解,而三元锂电池在300度的时候就会发生分解。并且就算发生分解的时候,磷酸铁锂电池的放热速度也会比较慢,不会释放氧气,大大降低了瞬间起火的风险。
从日常使用角度来说,北选三元锂电池,南选磷酸铁锂,我们可以做个对比,分别测试两种电池在55度、25度以及零下25度时电池状态的差异。可以看到,在55度以及25度时,两块电池的相对容量差异并不大,但是在零下25度时,相对容量则有20%的差异。
这个可以简单理解为,夏天磷酸铁锂电池原本满电可以跑400公里,但是到了冬天只有200公里的续航了,但是三元锂电池则能跑280公里。
到了这里我们做一个总结,磷酸铁锂电池有着更好的安全性与循环次数,但是三元锂电池在低温续航和充电速率方面表现更好。在北方冬天温度较低的城市,选择三元锂电池,南方城市则选择磷酸铁锂电池。