三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在多個(gè)方面存在顯著差異,以下是兩者的詳細(xì)對(duì)比:
一、正極材料
三元鋰電池:正極材料由鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)或鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)組成,因此被稱為三元鋰電池。常見型號(hào)有NCM(鎳鈷錳)如NCM523(5:2:3)或NCM811(8:1:1),以及NCA(鎳鈷鋁)。
磷酸鐵鋰電池:正極材料是磷酸鐵鋰(LiFePO4),負(fù)極材料為碳(石墨)。
二、能量密度
三元鋰電池:電芯能量密度較高,一般可達(dá)200瓦時(shí)/千克,高鎳三元鋰電池更是高達(dá)250瓦時(shí)/千克。因此,在相同重量或體積下,三元鋰電池能夠存儲(chǔ)更多的電能,為車輛提供更長(zhǎng)的續(xù)航里程。
磷酸鐵鋰電池:電芯能量密度相對(duì)較低,通常約為140瓦時(shí)/千克。但隨著技術(shù)發(fā)展,如寧德時(shí)代的神行超充電池等新型磷酸鐵鋰電池的續(xù)航也有了大幅提升。
三、安全性
磷酸鐵鋰電池:具有較高的熱穩(wěn)定性,化學(xué)成分在500~800度時(shí)才開始分解,高溫?zé)崾Э氐母怕实?。即使遇到針刺、短路、擠壓等情況,也不易起火爆炸。
三元鋰電池:熱穩(wěn)定性相對(duì)較差,燃點(diǎn)只有200多度。一旦發(fā)生熱失控,溫度上升快、燃燒劇烈,因此需要更嚴(yán)格的安全保護(hù)措施。
四、循環(huán)壽命
磷酸鐵鋰電池:循環(huán)充放電壽命一般能達(dá)到3000次以上,有的甚至能達(dá)到5000次,日歷壽命一般為8~10年。
三元鋰電池:循環(huán)充放電壽命相對(duì)較短,大約是2000次左右,日歷壽命通常為5~8年。
五、充電速度
三元鋰電池:內(nèi)部鋰離子擴(kuò)散速度較快,電子電導(dǎo)率也高,在充電設(shè)施相同的情況下,通常充電速度比磷酸鐵鋰電池快。
磷酸鐵鋰電池:傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池電子導(dǎo)電率低、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)小,充放電速度相對(duì)較慢。但像神行超充電池這類新產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了“充電10分鐘,續(xù)航400公里”的超快充速度。
六、低溫性能
三元鋰電池:在低溫環(huán)境下,電容量衰減相對(duì)較少,-20℃放電容量保持率一般可達(dá)到70%以上。
磷酸鐵鋰電池:低溫性能較差,在-20℃時(shí)放電與常溫相比,容量保持率僅為60%左右。
七、成本與應(yīng)用
磷酸鐵鋰電池:成本相對(duì)較低,因此在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用更廣泛,特別是在對(duì)能量密度要求不高,但對(duì)成本和安全性要求較高的場(chǎng)景,如電動(dòng)客車、物流車等。
三元鋰電池:成本較高,但由于其高能量密度和較好的低溫性能,更適合用于對(duì)能量密度要求較高的乘用車領(lǐng)域。
綜上所述,三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池各有優(yōu)劣。在選擇時(shí),需要根據(jù)實(shí)際需求和使用場(chǎng)景進(jìn)行權(quán)衡