在動(dòng)力電池中，現(xiàn)在應(yīng)用到新能源汽車(chē)的主要是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者之間最大的區(qū)別就在于能量密度和安全性，能量密度的大小關(guān)乎到汽車(chē)的續(xù)航能力，而安全性主要體現(xiàn)在材料在高溫下會(huì)發(fā)生分解，這兩點(diǎn)都是消費(fèi)者選購(gòu)新能源汽車(chē)時(shí)最關(guān)注的問(wèn)題，也是目前業(yè)內(nèi)對(duì)這兩種電池爭(zhēng)議最多的地方。

 

能量密度對(duì)比

 

磷酸鐵鋰電池的能量密度遠(yuǎn)不及三元鋰電池，但其安全性普遍被認(rèn)為要好于三元鋰。先說(shuō)說(shuō)能量密度，目前，新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)視電池系統(tǒng)的能量密度而定，其具體政策就是，當(dāng)電池系統(tǒng)能量密度超過(guò)120Wh/kg，就可以享受1.1倍的補(bǔ)貼，介于90Wh/kg和120Wh/kg之間只能享受1倍補(bǔ)貼。

 

據(jù)了解,目前市面上的磷酸鐵鋰電池經(jīng)過(guò)改進(jìn)要達(dá)到90Wh/kg的難度不大，但要做到120Wh/kg的企業(yè)寥寥無(wú)幾。比亞迪一直專注于磷酸鐵鋰電池電池，在這塊的技術(shù)上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，此前有傳聞比亞迪研發(fā)出高能量密度的磷酸鐵鋰電池，能力密度可以達(dá)到150Wh/kg，這個(gè)水平與三元鋰電池幾乎相當(dāng)。傳聞是否屬實(shí)先暫不討論，但作為行業(yè)龍頭的比亞迪尚且只能做到這樣的水平，就可以看出使用磷酸鐵鋰電池要想拿到1.1倍補(bǔ)貼的難度不小，但這個(gè)難題對(duì)于三元鋰電池來(lái)說(shuō)卻是輕而易舉就能達(dá)到。

 

另外從幾家動(dòng)力電池2017年的產(chǎn)能規(guī)劃可以看出，對(duì)于三元鋰電池的產(chǎn)能擴(kuò)張也尤其明顯，就連比亞迪這樣過(guò)往一根筋鐘愛(ài)磷酸鐵鋰電池的企業(yè)，在2017年都維持磷酸鐵鋰產(chǎn)能不變，轉(zhuǎn)頭擴(kuò)張三元鋰電池。

 

 

安全性對(duì)比

 

除了在供給端三元鋰電池有所擴(kuò)產(chǎn)之外，在需求端也一并放大。剛剛說(shuō)到的能量密度要求是三元鋰電池的需求端放大的一個(gè)動(dòng)力，另一個(gè)則來(lái)自于三元鋰電池在2017年將正式解禁客車(chē)使用。這里就涉及到三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池優(yōu)劣性上的第二個(gè)爭(zhēng)議點(diǎn)—“安全性”。

 

三元鋰電池由于在200度左右會(huì)發(fā)生分解(磷酸鐵鋰則需要溫度高達(dá)700度)，并且分解后會(huì)產(chǎn)生更加劇烈的化學(xué)反應(yīng)，因此在汽車(chē)碰撞時(shí)更容易著火，這也是三元鋰電池普遍被認(rèn)為不安全的地方，正是因?yàn)檫@個(gè)原因三元鋰電池此前被暫停使用在客車(chē)上。

 

然而，安全性的好壞其實(shí)更取決于整個(gè)動(dòng)力電池系統(tǒng)，尤其是電池管理系統(tǒng)(BMS)，合格的BMS都可以在發(fā)生意外時(shí)切斷電源避免著火，并不能僅因?yàn)槿嚥牧先菀谉峤饩驼J(rèn)為三元鋰電池不安全。隨著三元鋰電池安全性重新被評(píng)估，客車(chē)將解禁三元鋰電池，這無(wú)疑又釋放了很大一塊市場(chǎng)。

 

溫度影響

 

我國(guó)幅員遼闊，氣候復(fù)雜，從最北端的東北三省到最南端的海南諸島溫度變化非常豐富。以北京為例，作為電動(dòng)汽車(chē)的主力市場(chǎng)，北京夏季最高溫度在40℃左右，而冬季則基本保持在零下16℃左右，甚至更低。這樣的溫度區(qū)間顯然適合低溫性能更佳的三元鋰電池。而注重耐高溫性能的磷酸鐵鋰電池在北京的冬季會(huì)顯得有些乏力。更何況，三元鋰電池耐高溫方面與磷酸鐵鋰相比，差距并不大。

 

 

從上圖中能夠看出，以25℃為基準(zhǔn)常溫，兩類電池在55℃高溫下放電與常溫25℃下放電，放電容量幾乎沒(méi)有差別。但在零下20℃時(shí)，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

 

充電效率對(duì)比

 

除了續(xù)航之外，充電也是電動(dòng)汽車(chē)在實(shí)際使用中的重要環(huán)節(jié)，而三元鋰電池在充電效率方面較磷酸鐵鋰電池有著非常大的優(yōu)勢(shì)。

 

 

我們了解到，目前市面上較為常見(jiàn)的充電方式為恒流恒壓式充電。一般在充電開(kāi)始時(shí)先采用恒流充電，此時(shí)的電流較大，充電效率相對(duì)更高。而在電壓達(dá)到一定數(shù)值之后，降低電流改為恒壓充電，這樣可以讓電池充的比較滿一些。

 

從表中可以看出，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在10C以下充電時(shí)，恒流比無(wú)明顯差距，10C以上倍率充電時(shí)，磷酸鐵鋰電池恒流比例迅速降低，充電效率迅速降低。

 

結(jié)論：磷酸鐵鋰與三元的市場(chǎng)之爭(zhēng)，至目前雖然還沒(méi)有一個(gè)明確的定論，并且電池技術(shù)日新月異，不久的將來(lái)迎來(lái)革命性的變化也在意料之中，但筆者認(rèn)為，技術(shù)已經(jīng)成熟的三元電池，憑借其能量密度高且仍有較大提升空間、不遜色的安全性、耐低溫、高充電效率等特性，將會(huì)在新的市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟。