1.实际的循环寿命
关于家用汽车,三元材料和磷酸铁锂离子电池的额定循环寿命远远超过了实际用户的使用习惯,因此使用寿命完全可以保证。假如磷酸铁锂离子电池质量好,衰减量一年控制在5%以内,第二年控制在15%以内。三元型,1年下降7-10%,2年下降20-25%。三元锂离子电池的理论寿命是2000次,但当你达到1000次时,容量下降到60%。即使是行业内最好的品牌特斯拉,在3000次循环后也只能维持70%的电量,而磷酸铁锂离子电池在同样的循环后只能维持80%的电量。
2.低温性能
磷酸铁锂离子电池的低温性能是硬损伤,江苏和浙江,在冬季0-5度的温度下,铁锂的性能约为夏季的75%,大功率车的电流条件下,甚至更低。三元锂离子电池在相同温度下,约90%的夏季,有下降,但不明显。再往北一点,下降的幅度会更大一些。客户在不同地区,在选择锂材料时,这一点必须加以考虑。
3.放电线性
放电线性仅仅是剩余电荷与电压之间的关系。由于锂铁电池的材料特性,放电具有高压区、平台区和低压区。在高、低压区域,电压降非常快,在平台区域,电压降非常大。事实上,由于铁锂离子电池的高、低压充放电曲线非常陡峭,即使少量充电也会引起电压的显著变化。
如磷酸铁锂离子电池与同等容量的三元锂离子电池串联,在全工况下进行充电试验。锂铁电池的电压将快速上升,并将在锰系统之前报废。同样的道理也适用于过放电测试,在这种测试中,电池以极快的速度变成负压,然后报废。
4.不同的体积
根据目前的技术,三元锂离子电池的能量密度一般为200Wh/kg,未来可能达到300Wh/kg。目前磷酸铁锂离子电池基本在100~110Wh/kg左右徘徊,有的可以达到130~150Wh/kg,但很难突破200Wh/kg。因此,三元材料电池供应的空间是磷酸铁锂离子电池的两倍,这对空间有限的汽车非常重要。
因此,使用三元锂离子电池的汽车可以跑得更远,而磷酸铁锂新能源汽车目前基本上还在城市公交车上使用,因为电池寿命不长,要在充电桩内进行短距离充电。
5.安全
出于安全考虑,在客车上使用磷酸铁锂离子电池更为重要。特斯拉汽车已经发生了不止一起火灾事故。因为特斯拉的电池组是由大约7000个18650三元锂离子电池组成的。假如这些电池或整个电池组内部短路,就会发生明火。且磷酸铁锂材料短路不会燃烧,耐高温性能优于三元锂离子电池。
6.充电效率
充电效率高,三元锂离子电池更高。锂离子电池充电是采用限流限压的方法,即在恒流充电的第一阶段,当电流较大时,效率较高。恒流充电达到一定电压后,进入第二阶段恒压充电。此时,电流小,效率低。在20C充电时,三元锂离子电池的恒流比为52.75%,磷酸铁锂离子电池的恒流比为10.08%。前者是后者的5倍。
通过以上六个方面的比较,可以大致得出两者的比较优势,这有助于回答动力锂电池中三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池哪个更好的问题。磷酸铁锂离子电池安全、寿命长、耐高温;三元锂离子电池重量轻,充电效率高,耐低温。它们共存的原因在于它们的差异所造成的时间和地点的适应性。