磷酸铁锂电池的问题不是能量密度低

  • 来源:电脑报
  • 关键字:磷酸铁锂电池,能量,密度
  • 发布时间:2023-12-08 20:59

  邓栋鲲

  磷酸铁锂电池加速抢占市场

  汽车动力电池目前有两种路线,三元锂电池和磷酸铁锂电池,双方各有优势,并不存在谁一定好过谁的说法。因此我们也相信,未来很长一段时间,三元锂电池和磷酸铁锂电池两种技术路线将双线并行。

  其中,三元锂电池路线将被追求品质的高端乘用车市场采纳,而磷酸铁锂电池路线则是被用来走量的中低端市场广泛使用。数据显示,2020 年之前,磷酸铁锂电池的出货量仅三元锂电池的一半,而2020 年,比亚迪“刀片电池”问世后,磷酸铁锂电池出货量紧逼三元锂电池。

  到了2021 年,在比亚迪的强大销量背景下,磷酸铁锂电池出货量反超三元锂电池;2022 年,越来越多车企开始采用磷酸铁锂电池,出货量进一步攀升;今年,磷酸铁锂电池的出货量已经碾压三元锂电池,据中汽协数据,动力电池今年1—9月装车量达到255.7GWh,其中磷酸铁锂电池就占了173.8GWh,遥遥领先三元锂电池(81.6GWh)。

  至于车企为何会跟风使用磷酸铁锂电池?左不过是其成本低,且稳定性较好。当然,这也都是尽人皆知的“秘密”。不过,话又说回来了,磷酸铁锂电池又有什么缺点?相信很多人都会不约而同地想到“能量密度低”这一点。

  众所周知,能量密度是影响电池续航的一大重要因素,很多高端车型不用磷酸铁锂电池就是怕续航不够。但这都是老思想了,现在的磷酸铁锂电池并不会因为能量密度而限制续航。比如说,比亚迪旗下的2023 款汉EV 冠军版车型,最大纯电续航里程就达到了715km(CLTC 工况)。

  所以,出行局认为,能量密度低已不是磷酸铁锂电池的缺点了,相反倒是下面这几点,还需要各大车企/ 电池厂商去极力解决。

  材料、一致性有待提升

  磷酸铁锂电池正极材料中的锂离子在电解液里的游离量会受低温影响,温度越低,电池容量越容易出现明显下降。例如,在0℃时电池容量仅有正常时65% 左右,而-10℃时只剩50% 左右。

  电池一致性到底是什么?大家其实可以将其理解为一系列制作工艺,比如说电池的涂布工艺就很少有人关注,可一旦涂布不均匀,就是干扰极片稳定性的一个很大的问题,而这就会造成电池一致性不好。

  即便是工艺、技术都达到行业领先水准,且拥有最好面密度测试仪的比亚迪,想保证极片的稳定性也难,因为超高的扁平比设计,挑战实在太大。此前也有很多DMI 车型的电池因为一致性的问题,暴露出串并联电池电位差跳电的问题。

  因此,想解决一致性问题,那就得用上更精密的工艺。不过,有业内人士估算,目前技艺下完美状态的磷酸铁锂电池成本远超三元锂电池。显然,目前没有几家车企愿意承担这个成本。

  充放电效率有待提升

  除了一致性,另一个促使高端乘用车市场放弃磷酸铁锂电池的因素就是充放电效率。毕竟,磷酸铁锂电池内部的导电性一般,锂离子活动量有限,所以这也是为什么市面上大多数磷酸铁锂电池都只能做到2C 充电,而三元锂则可以达到4C 充电。

  不过,话说回来,宁德时代目前也研制出了能够4C 充电的“神行超充电池”,可做到充电10 分钟,续航400公里;据悉该电池将于今年年底正式量产,明年第一季度正式装车。

  总的来说,磷酸铁锂电池如今虽是广大新能源车企所追捧的动力电池路线,但这也仅仅是因为中低端车型需要它来降低成本。毕竟,高端乘用车市场还是用的三元锂电池。不过,出行局也相信,等到上面这几点问题解决后,磷酸铁锂电池也会逐步进入高端乘用车市场。

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