首页 > 新能源汽车

磷酸铁锂电池能量密度未来能赶超三元锂电池吗

来源:新能源汽车网
时间:2019-11-25 12:07:43
热度:

磷酸铁锂电池能量密度未来能赶超三元锂电池吗磷酸铁锂电池能量密度未来能赶超三元锂电池吗?新能源汽车的电池主要是磷酸铁锂电池和三元电池,二者之间最大的区别就在于能量密度和安全性,能量密

磷酸铁锂电池能量密度未来能赶超三元锂电池吗?新能源汽车的电池主要是磷酸铁锂电池和三元电池,二者之间最大的区别就在于能量密度和安全性,能量密度的大小关乎到汽车的续航能力,而安全性主要体现在材料在高温下会发生分解,这两点都是消费者选购新能源汽车时最关注的问题,也是目前业内对这两种电池争议最多的地方。

磷酸铁锂电池能量密度未来能赶超三元锂电池吗

由于磷酸铁锂电池系统能量密度与补贴金额直接挂钩,倒逼电池企业尽快提升能量密度。在材料性能没有突破性进展的情况下,部分电池企业采用轻量化、减轻电池箱重量和做大电池尺寸等方式来提高能量密度,其安全性、循环寿命以及实际量产遭到了业内人士的质疑。

由于改进材料性能以提升铁锂电池单体比能量的作用比较有限,部分电池企业采用轻量化、减轻电池箱重量和把电池壳体做薄的方式来提高能量密度。磷酸铁锂电芯目前量产最高能量密度160wh/kg,明年还会进一步提升,预计能达到170wh/kg。

数据显示,2019年磷酸铁锂电池电芯的市场报价已降至0.7元/Wh以下,三元电池电芯的报价则在0.9元/Wh左右徘徊,两者差距开始扩大。据测算,以400km和250km续航车型为例,磷酸铁锂扣除补贴影响后综合成本比三元分别低5600元和3500元。伴随着2021年补贴的全面退出,磷酸铁锂的价格优势将不断凸显。

近年来,磷酸铁锂电池能量密度确实提升不少,将于2020年5-6月份推出的全新一代铁锂电池,体积比能量密度将提升50%,具有更高的安全性和更长的寿命,寿命可以达到8年或者120万公里,成本可以降低30%。在现有材料体系的大框架下,无论技术如何改进,磷酸铁锂动力电池电芯的能量密度达到300Wh/kg的希望都较为迷茫,相对来说,三元技术路线则较有希望。

根据报告预计,到2020年,中国新能源汽车市场的动力电池总需求量将接近5000万kWh,其中,磷酸铁锂电池还将经历2年的缓慢增长,到2019年,绝对需求量会下降,2020年快速下降到750万kWh左右;预计2018年纯电动客车领域将会对三元电池解禁,此后三元电池的需求量将会爆发,到2020年将会达到4250万kWh左右,从而基本完成对中国新能源汽车市场的统治,而磷酸铁锂电池则会将市场中心转移到储能领域。

磷酸铁锂电池与三元锂电池安全性对比

关于三元和磷酸铁锂的安全性争议持续了两三年,尤其是商用电动车究竟该使用哪种电池也一直众说纷纭,此前业内有一个“折中”的观点是:不同车型采用不同的电池,如乘用车看重续驶里程,采用高比能量的三元电池,客车更看重安全性,采用比能量相对低但稳定性更高的磷酸铁锂。

三元锂电池由于在200度左右会发生分解,并且分解后会产生更加剧烈的化学反应,因此在汽车碰撞时更容易着火,这也是三元锂电池普遍被认为不安全的地方,正是因为这个原因三元锂电池此前被暂停使用在客车上。

然而,安全性的好坏其实更取决于整个动力电池系统,尤其是电池管理系统,合格的BMS都可以在发生意外时切断电源避免着火,并不能仅因为三元锂材料容易热解就认为三元锂电池不安全。随着三元锂电池安全性重新被评估,客车将解禁三元锂电池,这无疑又释放了很大一块市场。

磷酸铁锂与三元的市场之争,至目前虽然还没有一个明确的定论,并且电池技术日新月异,不久的将来迎来革命性的变化也在意料之中,技术已经成熟的三元电池,凭借其能量密度高且仍有较大提升空间、不逊色的安全性、耐低温、高充电效率等特性,将会在新的市场中站稳脚跟。