动力电池被称为电动汽车的心脏,电动汽车电池的品牌、材质、容量、安全性能等已成为衡量一辆电动汽车的重要“维度”和“参数”。目前,电动汽车的电池成本一般占整车成本的30%-40%,可以说是核心配件!

目前市面上主流的电动汽车所采用的动力电池一般分为三元锂电池和磷酸铁锂电池两种。接下来我来简单分析一下这两种电池的区别和优缺点:
1.材质不同:
之所以称之为“三元锂”、“磷酸铁锂”,主要是指动力电池“正极材料”的化学元素;
“三元锂”:
正极材料采用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元锂电池正极材料。该材料融合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂各自的优点,形成三种材料的三相共晶体系。由于三元的协同效应,其综合性能优于任何单一组合化合物。
“磷酸铁锂”:
是指采用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特点是不含钴等贵重金属元素,原材料价格低廉,而且磷、铁等资源在地球上十分丰富,不会存在供应问题。
概括
三元锂材料稀缺,随着电动汽车的快速发展而不断崛起,价格高,且受上游原材料制约较大,这是目前三元锂的一个特点;
磷酸铁锂因为稀有金属比例较低,主要以廉价丰富的铁元素为主,所以成本比三元锂电池更低,受上游原材料影响更小,这是它的特点。
2.能量密度不同:
“三元锂电池”:由于使用了更多活性金属元素,主流三元锂电池的能量密度一般在(140wh/kg~160wh/kg),低于高镍比三元电池的能量密度(160wh/kg~180wh/kg);有些重量能量密度可以达到180Wh-240Wh/kg。
“磷酸铁锂电池”:能量密度一般在90-110W/kg;一些创新的磷酸铁锂电池,比如刀片电池,能量密度高达120W/kg-140W/kg。
概括
“三元锂电池”相较于“磷酸铁锂”最大的优势在于能量密度高、充电速度快。
3.温度适应性不同:
耐低温性:
三元锂电池:三元锂电池具有优异的低温性能,在-20℃时仍能保持正常电池容量的70%~80%左右°C.
磷酸铁锂:不耐低温:当温度低于-10°C,
磷酸铁锂电池衰减很快。在-20℃的低温下,磷酸铁锂电池只能维持正常电池容量的50%到60%左右。°C.
概括
“三元锂电池”和“磷酸铁锂”在温度适应性上存在很大差异;“磷酸铁锂”更耐高温;而耐低温的“三元锂电池”在北方地区或者冬季续航能力更好。
4.寿命不同:
若以剩余容量/初始容量=80%作为测试终点,则测试:
磷酸铁锂电池组的循环寿命比铅酸电池和三元锂电池都要长。我们车载铅酸电池的“最长寿命”只有300次左右;三元锂电池理论上可以达到2000次,但实际使用中,1000次左右容量就会衰减到60%;而磷酸铁锂电池的真实寿命是2000次,此时仍有95%的容量,其概念循环寿命达到3000次以上。
概括
动力电池是电池技术的巅峰。两种锂电池都比较耐用。理论上,三元锂电池的寿命为2000次充放电循环。即使每天充电一次,也能使用5年以上。
5.价格不同:
由于磷酸铁锂电池不含贵金属材料,原材料成本可以降得很低。三元锂电池采用镍钴锰酸锂作为正极材料,石墨作为负极材料,因此成本比磷酸铁锂电池贵很多。
三元锂电池主要采用“镍钴锰酸锂”或“镍钴铝酸锂”三元正极材料作为正极,主要以镍盐、钴盐、锰盐为原料。这两种正极材料中的“钴元素”属于贵金属。据相关网站数据显示,钴金属国内参考价格为41.3万元/吨,且随着材料的减少,价格持续上涨。目前三元锂电池成本在0.85-1元/wh,目前正在随着市场需求上涨;不含贵金属元素的磷酸铁锂电池成本仅为0.58-0.6元/wh左右。
概括
由于“磷酸铁锂”不含钴等贵重金属,其价格仅为三元锂电池的0.5-0.7倍,价格便宜是磷酸铁锂的一大优势。
总结
电动汽车近年来之所以蓬勃发展,并代表着未来汽车发展的方向,给消费者带来越来越好的体验,很大程度上得益于动力电池技术的不断发展。
发布时间:2023年10月28日