當前位置:旅游攻略大全網 - 租赁信息 - 磷酸鐵鋰電池VS三元鋰電池,誰是鋰電池之王?

磷酸鐵鋰電池VS三元鋰電池,誰是鋰電池之王?

在我們談論這個話題之前,讓我問妳壹個問題:

妳認為新能源汽車最重要的是什麽?

對,沒錯,是電池。

我們可以這樣打個比方:

汽車也有“心”。燃油車的心臟是內燃機,電動車的心臟是電池。

“心臟”的質量決定了車輛的長度。

作為電動汽車領域的領導者,特斯拉在5438年6月+2020年10月宣布,下半年將生產中國版Model 3系列,搭載中國企業當代安培科技有限公司生產的磷酸鐵鋰電池。

看到這個新聞,肯定有同學質疑:

當代安培科技有限公司是壹家怎樣的公司?它的技術有多強大,能被特斯拉采用嗎?

今天就來說說這個吧。

當代安培科技有限公司由被譽為“中國電池之王”的曾玉群於2011創立。

成立六年來,晉升動力電池行業龍頭,2017年銷量全球第壹,2018年快速登陸a股創業板,目前市值約4600億人民幣。

時至今日,幾乎所有的中、美、歐、日、韓主流車企都成為了當代安普科技有限公司的客戶,包括特斯拉、寶馬、大眾、豐田、現代、SAIC、蔚來。

取得這麽大的成就,妳壹定有兩把刷子。

當代Amperex科技有限公司有兩個“武器”,除了常見的“磷酸亞鐵鋰”電池,還有壹個引領全行業的秘密武器——三元鋰電池。

這兩種電池有什麽區別?

首先,我們來了解壹下鋰電池。

鋰電池主要分為軟袋、圓柱形和方形外殼。

雖然形狀不同,但工作原理是壹樣的。

鋰離子電池使用碳材料作為負極,通常是石墨;以含鋰化合物為正極,沒有金屬鋰,只有鋰離子。其工作原理主要依靠鋰離子在正極和負極之間的運動。

具體來說,是這樣的:

當電池充電時,鋰離子在電池的正極生成,生成的鋰離子通過電解液向負極移動。作為負極,碳具有具有許多微孔的層狀結構,並且到達負極的鋰離子嵌入碳層的微孔中。嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。

同理,電池放電的時候,也就是電池使用的過程。嵌入負極碳層中的鋰離子逸出並移回正極。返回正極的鋰離子越多,放電容量越高。

但是之前,我們總是看到這樣的新聞,某品牌手機的鋰電池會爆炸。

這是什麽原因呢?

我們知道電池中的鋰金屬非常活潑,易燃。

壹旦與空氣接觸,就會與空氣中的水發生劇烈反應,瞬間產生大量氫氣並釋放熱能,極易引起燃燒爆炸。

用高中化學的知識就是這樣壹個等式:

2Li+2H2O=2LiOH+H2

現在鋰電池裏的鋰經過處理後會降低活性。鋰電池的正負極之間還有壹層金屬膜,可以防止電池內部短路。

另外,我們使用的電池都是密封的,鋰離子沒有機會直接接觸空氣,有效保證了電池的安全性。

那麽什麽是磷酸鐵鋰電池,什麽是三元鋰電池呢?

其實都只是不同的正極材料而已。因為不同類型鋰電池的負極都是石墨,所以正極的材質也不壹樣。因此,陰極材料用於區分不同類型的鋰電池。

也就是說:

磷酸鐵鋰電池以磷酸亞鐵鋰為正極,三元鋰電池也叫三元鋰聚合物,主要由鎳、鈷、鋁或鎳、鈷、錳制成。

那麽這兩種電池有什麽區別呢?

簡單來說,磷酸鐵鋰電池,它的主要優點是安全性高,循環壽命更長,理論壽命可以達到7到8年。但缺點是能量密度低,也就是續航能力差。

反觀三元鋰電池這邊,它的主要優勢是儲能密度更高,也就是續航能力高。但缺點是安全性差,壽命差,有毒元素。

三元鋰電池的三種正極材料夾在壹起。

但是因為鈷離子的半徑比較大,所以放在壹起會留壹個固定的空隙,讓那些鋰離子自由進出,所以鈷酸鋰比較穩定。

但是鎳離子的半徑比鋰離子小,所以鈮酸鋰的能量密度會更高,而且因為太致密,容易有混合陽離子。

所以三元鋰電池的鎳含量不能太高。

這時候就需要添加鈷來增加電池的穩定性,但是鈷是壹種比較貴的金屬,全球儲量有限。為了降低成本,采用錳和鋁作為支撐材料,同時只能降低鈷的含量。

但是沒有鈷,穩定性會很差。

2020年,當代安培科技有限公司的無鈷電池再次出現。需要註意的是,這並不是真正的“無鈷電池”。它實際上是采用CTP技術設計的磷酸鐵鋰電池。

CTP技術是將電池裝入設計好的電池組,然後按照最佳的排列組合,組裝成高效的鋰電池。

這種優化的結果是,體積利用率可以提高15%-20%,能量密度可以提高10%-15%。零件數量可減少40%,生產效率可提高50%,動力電池投入應用後制造成本將大幅降低。

作為當代安培科技有限公司的競爭對手,比亞迪公司於2020年3月發布了壹款刀片電池。

其本質是磷酸鐵鋰電池,但電池結構設計有創新。其實就是直接把電芯的寬度無限拉長做薄,做成快90 cm甚至1 m的超長電芯,也就是又扁又長,像刀片壹樣。

這種改造的結果是體積能量密度明顯提高,與原電池系統相比可提高30%以上。並且成本有望降低30%,刀片電池更薄,散熱效果更好。

無論是當代Amperex科技有限公司的CTP技術,還是比亞迪的blade電池,最終都提高了磷酸鐵鋰電池的能量密度,目的是使其達到三元鋰電池的水平。

同時,磷酸亞鐵鋰中的改性電池可以達到400公裏以上的續航裏程要求。整塊電池生產的其他材料不需要改變,生產線變化不大,也就是很快就可以量產了。

簡單來說,這兩種技術都是通過提高生產效率來降低電池的成本。

如今,新能源汽車和充電裝置已被列入國家“新基礎設施”計劃,毫無疑問,它將迎來壹個巨大的、更具挑戰性的市場。

汽車產業壹直是世界上最大的產業之壹,面臨著新能源革命。

新能源汽車很可能成為未來關系國計民生的重要支柱產業,而動力電池恰恰是新能源汽車的生命之源。

在三元鋰電池領域,當代安培科技有限公司已經是老大。

隨著基於CTP技術的無鈷電池的出現,當代Amperex科技有限公司將磷酸鐵鋰電池的成本降低到600元以下,而三元鋰的成本仍保持在1,000元左右。

正是因為當代Amperex科技有限公司磷酸鐵鋰電池成本的大幅降低,才吸引了急於提高銷量的特斯拉,兩者壹拍即合。新車搭載磷酸鐵鋰電池,因此特斯拉新車價格有望進壹步下降。

最終受益的還是我們的人民。