关于三元锂和磷酸铁锂这两种锂电池的讨论一直热火朝天,要说哪一个更优或更差,其实都不太靠谱。毕竟,它们之间也没有绝对的对错,也不是非此即彼的关系。
在仰望U9X摘得全球双极速第一的光荣之后,比亚迪仰望U9X的总工程师杨工就说明了,为啥比亚迪会在这款车上用磷酸铁锂电池。
他从结合技术特性、实际应用需求等,从安全性、性能适配、空间利用、耐用性及成本逻辑等多维度进行分析,具体内容如下:
第一,安全性与耐温性更优,适配高性能车高温场景。
实测数据显示,磷酸铁锂电池的安全使用截止温度比三元锂电池高出20度。拿三元锂电池在40度时达到使用上限来说,磷酸铁锂电池还能留出20度的空间,能够应付像纽北赛道行驶、极速驾驶这样的极端高温环境,特别适合一些高性能的车辆。
减轻降温压力吧,高性能车在输出大功率(比如2000千瓦以上)时,会带来不少热量,三元锂电池的额外搞个大点的散热系统,可是,在高温环境下,散热能力远比不上产生的热量;相反,磷酸铁锂电池耐温极佳,倒不用那么复杂的降温方案,更适合满足高功率输出的需求。
第二,低电量(低 Soc)下放电能力更强,降低重量负担。
在相同放电功率要求下,磷酸铁锂电池在低 Soc 状态的放电能力比三元锂电池低20%。也就是说,要达到一样的功率输出,三元锂电池需要多装20%的电量来避免限功,这样会额外造成电池重量的增加。
磷酸铁锂电池不需要额外储电就能保持功率,这样一来,整车的重量就减轻了不少,刚好符合高性能车对轻量化的要求。
第三,体积能量密度更高,节省整车空间。
在相同的电池包体积里,电芯占比差距挺明显:三元锂电池芯的体积大概占到30%左右,而刀片电池(用磷酸铁锂技术的那种)电芯却能占到70%,这样一来,单位体积的能源利用率就大大增强了。
满足高端跑车的空间需求可不是随随便便的事情,主要得给气动套件这些重要配件留出位置,还要控制迎风面积,从而优化空气动力学性能。三元锂电池因为体积利用率不高,会占用不少空间,导致空间难以充分利用。而磷酸铁锂电池就显得更实用,它能节省不少空间,有利于整车结构的优化和布局。
第四,耐大功率反充,减少安全与性能风险。
大功率反充的时候,三元锂电池容易长出锂枝晶,这些锂枝晶有可能刺穿电池隔膜,造成性能下降,甚至引发安全隐患,比如过充带来的严重风险,所以得特别注意控制反冲的能力。
磷酸铁锂电池没有锂枝晶方面的隐患,能应对大功率反充,不需要过度限制反冲功能,这样不仅提升了使用的稳定性和耐久性,还能延长电池的寿命。
第五,寿命更长,且技术选择更理智
磷酸铁锂电池在寿命方面优于三元锂电池,同时比亚迪掌握两种电池技术的生产能力,转用磷酸铁锂纯属理性抉择,考虑到实际性能、成本和应用需求,而不是盲目跟风。
在讨论中,杨工提到,“三元锂电池偏向高端,磷酸铁锂电池偏向低端”这个看法,其实源于价格上的差异,但实际上,价格的高低主要取决于供需关系,而不像技术价值那样直接相关。
磷酸铁锂电池在安全性、耐高温能力以及空间利用方面的表现更出色,这些优势显示它更符合高性能车辆的需要,打破了“价格决定高端定位”的误区。
2020年,比亚迪推出了刀片电池,自此解决了自己最关心的难题。针刺试验一直是比亚迪常常展示的场景,不过归根结底,还是从成本、安全性和电池的循环寿命这几个角度考虑的。
其实我觉得呢,当各大电池厂商都开始忙着攻关固态电池时,三元锂和磷酸铁锂的热度才会渐渐降下来,毕竟到底用哪一种,还得看电池包的设计和具体的使用场景。
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