三元锂离子电池全称是三元材料电池,一般是指采用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2,NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)三元正极材料的锂离子电池,把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整,所以称之为三元,包含了许多不同比例类型的电池。从形状上来区分,可分为软包电池、圆柱电池和方形硬壳电池。
磷酸铁锂离子电池
磷酸铁锂离子电池则是采用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,用铁来做电池原料一来成本低廉,二不含重金属,对环境污染较小,工作电压为3.2V。
这两类电池各有所长
高温条件下,三元锂离子电池的三元材料会在200℃时发生分解,出现剧烈的化学反应,释放出氧原子,并在高温用途下极易发生燃烧或爆炸的现象,因此基于安全的考虑,我国工信部在2016年一月,通过特殊发文规定将三元锂离子电池的使用暂时限制在纯电动客车之外。而磷酸锂离子电池的分解温度在800℃,更不容易着火,安全性相对较高。在实验条件下,磷酸铁锂离子电池循环5000次后,剩余容量为84%,1C(1C表示电池一小时完全放电时电流强度)循环5000次后仍能保持80%以上的初始容量;三元锂离子电池循环3900次后,剩余容量只剩下66%,1C循环2500次后就下降到80%初始容量。相比起来磷酸锂离子电池的循环寿命要远远大于三元锂离子电池。此外,磷酸铁锂离子电池能量密度为120Wh/kg,已经基本达到理论极致,而三元电池的能量密度180Wh/kg,今后还有很大的提升空间。
在与磷酸铁锂离子电池的竞争中,三元锂离子电池的安全问题有待提升,这始终是盘桓在汽车公司脑海中的阴影,连特斯拉ModelX这样的技术领先产品,也曾在国内外多次发生电池组起火燃烧的事故。但从长远来看,三元锂离子电池有着磷酸铁锂离子电池不可比拟的高能量密度、耐低温等特性,在新能源汽车发展的未来,三元锂离子电池解决掉安全和成本问题之后,将彻底取代目前磷酸铁锂的市场地位,将成为新能源市场上的大势所趋。