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比亞迪為何從磷酸鐵鋰換成三元材料?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年12月19日  

為何比亞迪會從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)向三元材料


鋰離子電池中,由于陽極負(fù)極容量的不同,陽極數(shù)據(jù)往往是影響電池能量密度的瓶頸。因此,不同正極數(shù)據(jù)的鋰離子電池在特性上存在或多或少的差異。正極數(shù)據(jù)有四種,分別是鋰鈷氧化物和鋰鎳氧化物。尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰;橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰;三元數(shù)據(jù)。那么什么是三元數(shù)據(jù)呢?顧名思義,三元數(shù)據(jù)是由三個電極數(shù)據(jù)組成的復(fù)合電極數(shù)據(jù),理論上結(jié)合了每個電極數(shù)據(jù)的特點和優(yōu)點。最常見的是NCA和NCM。


最近,比亞迪表示將在未來的插電式混合動力汽車中嘗試使用三元電池。此前,比亞迪一直熱衷于磷酸鐵鋰離子電池,作為磷酸鐵鋰的支持公司,無論在數(shù)據(jù)和新能源汽車方面處于領(lǐng)先地位,為何態(tài)度會突然轉(zhuǎn)變?NCM是目前最主流的三元數(shù)據(jù),也被認(rèn)為是未來的發(fā)展趨勢。NCM是指錳酸鎳鈷鋰的三元數(shù)據(jù)。將鎳、鈷、錳的比例混合,得到不同的電極特性。


為何比亞迪會從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)向三元組數(shù)據(jù)


目前國內(nèi)路線仍以磷酸鐵鋰為主。磷酸鐵鋰具有良好的循環(huán)穩(wěn)定功能,成本相對較低。其理論能量密度約為160Wh/kg,幾乎達(dá)到了能量密度的上限。例如,在摻雜一個或多個離子后,可以獲得更高的容量。1C放電比容量超過120mAh/g。但是要注意的是,能量的提升不同于電池能量密度的提升,除了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、安全性、數(shù)據(jù)成本、處理技術(shù)的復(fù)雜性等問題外,還有待解決。所以這些令人興奮的實驗室數(shù)據(jù)在成為產(chǎn)品參數(shù)之前還有很長的路要走。


鋰鐵酸鋰先天不足,讓更多公司開始關(guān)注三元數(shù)據(jù)。磷酸鐵鋰生產(chǎn)商大多開始重視三元數(shù)據(jù)的開發(fā)。其中一些公司(如天津力神、中航鋰)已開始批量生產(chǎn)三元鋰離子電池。


三元數(shù)據(jù)與磷酸數(shù)據(jù)的差異。


為何比亞迪會從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)向三元組數(shù)據(jù)


單就數(shù)據(jù)功能而言,三元數(shù)據(jù)具有很大的優(yōu)勢,尤其是比容量和壓實密度。磷酸鐵鋰的理論最大容量(克)為170,155,基本上是磷酸鐵鋰的上限。目前,壓實密度是唯一能被技術(shù)打破的東西,并沒有實質(zhì)性的進(jìn)展。


標(biāo)準(zhǔn)電壓差更多的是生理性短板無法改變。ternaries與磷酸鐵鋰18650電池比較(與前10名公司電池比較)


從圖表:


為何比亞迪會從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)向三元組數(shù)據(jù)


三通電池的基本容量約為2200mAh,而LFP電池的基本容量約為1500mAh,比LFP電池高45%。基本上來說,LFP電池與18650電池相比沒有任何優(yōu)勢。LFP細(xì)胞周期是三元細(xì)胞的三倍。據(jù)我們所知,三元細(xì)胞周期時間可以是800-1000。


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