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三元材料锂电池PK磷酸铁锂 未来或实现规模化应用

导读: 目前市面上主流的电池依然是磷酸铁锂,但是北汽从EV200开始选用了三元材料电池,那么这种电池的优缺点是什么?在技术层面和整车配套的时候又需要有哪些改进呢?

  目前市面上主流的电池依然是磷酸铁锂,但是北汽从EV200开始选用了三元材料电池,那么这种电池的优缺点是什么?在技术层面和整车配套的时候又需要有哪些改进呢?下面是肖成伟教授的解答。

  肖成伟:我说一下个人观点,刚才提的是两种电池技术的比较,因为电池的技术都有它的优缺点,磷酸铁锂优点多一些,安全性能比较好,缺点也比较明显,是它的比能量比较低,因此低温性能比较差。三元锂的好处是比能量较高。而大家关心的是安全性问题与比能量安全性是矛盾的因素,比能量越高安全隐患越大。

  现在从技术升级的角度来说,比能量逐渐提升,磷酸铁锂是在120~130Wh/kg,再要提升磷酸铁锂电池就做不到了,要换其他磷酸盐的一些材料,再进一步升级就是用三元材料提升比能量,这是从产品升级的角度来看,为什么有的企业从磷酸铁锂转变为三元材料。比能量高了,单位能量增加,重量降低,相对来说续驶里程会延长。

  对于整车来说如果用磷酸铁锂续驶里程比较短,因为装相同容量的情况下,跟三原材料相比,它的重量要重,所以续驶里程是短的,所以在这个基础上我们做了升级,实际上用更高比能量的电池来代替低的电池,而三元材料目前来说是比较成熟的技术,来替代磷酸铁锂的技术。

  对三元材料的电池在使用过程中,我个人的观点是第一个要看它的安全性,从电池系统的设计角度考虑到很多,比如热设计和结构设计等等,通过DMS的管理,甚至通过整车的控制的策略来提高安全性。因为每一个电池都有安全性问题,没有一类电池绝对安全。只不过安全性有高与低的差别。三元材料因为比能量,多以发生问题可能影响更大。从电池系统的设计,包括整车设计角度来保证它的安全性,安全性至少在目前国内做电动车设计的时候,放在非常重要的位置考虑。

  还有一个就是对它的循环寿命,磷酸铁锂循环寿命单体3000次或者5000次,三元材料也要和磷酸铁锂的循环寿命做竞争,从整车厂的角度来说希望尽可能提高它的循环寿命,也是从电池的系统设计,包括整车的设计,比如对电池的放电的深度,也就是说从DOD的深度做控制系统。

  还有对电池系统设计从批量化的生产角度或者从规模化生产的角度考虑,尽可能做到规格化,这也是汽车厂需要考虑的,包括整个行业也在考虑的,尽可能把单体的电池做成统一,外形尺寸是一致的,这样第一个可以增加汽车厂家不同车型里面配套的,还有一个提高大规模生产的电池的成本,或者说降低它的成本等。

  几个方面的因素结合在一起,目前来说采用三元材料锂电池也是整车厂现在应用和关注的重点,是今后一段时间会实现规模化应用的产品。当然磷酸铁锂也在某些车型里面也会用,比如应用在对体积和重量要求不是很严格的大巴车里,每类电池有不同应用的领域。但是在三元材料这一块未来有很大发展,因为毕竟是新的技术或者比能量提升,包括安全性和成本都能够接受的产品或者技术。

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