登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
以特斯拉为代表的企业最早采用三元锂电池,续航优势明显。而比亚迪一直是磷酸铁锂路线的代表者和坚持者,认为磷酸铁锂安全性最好。
本文来源:皆电 微信公众号 ID:GeekNEV 作者:周师兄
迷你四驱车相信伴随了不少90后的童年,也正是从那时起,我们知道了电池不单只有一次性电池,还有充电电池。
00后中遥控汽车成为了他们的最爱,可控可玩性也更高。
到如今“兰博基尼”、“法拉利”已经成为10后的座驾,使用的动力电池也从普通玩具的五号电池升级为可充电的锂离子电池。
可以说电池无处不在,它的作用是也来越大,电池作为汽车的动力源也不再是小时候的幻想,马路上越来越多的新能源车就是如此。不过作为汽车的动力电池,它性能的好坏直接关系到整车的续航和安全。
电池分类
电池的种类其实非常多,按类型可以大致分为化学电池、物理电池和生物电池。
像我们平时常见的纽扣电池、5号电池、锂离子电池这类都属于化学电池。电容这类属于物理电池,微生物电池这类则属于生物电池。
而电动汽车上用的则是化学电池,如镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池等都属于这一类型。从结构来看还可以再分两大类,蓄电池和燃料电池。当然,这里说的蓄电池并不是大家日常说的汽车电瓶,而是对可重复充电电池的统称,其中车载的铅酸蓄电池仅仅是细分门类的一种。燃料电池目前应用较少,就不作展开了。
六种锂电池
锂电池是目前电动车乃至时下绝大多数电子产品上最常用的电池种类,它从1970年诞生至今将近半个世纪了,它的优势是能量密度高、循环使用寿命长。
目前锂离子电池主要是按照正极材料的不同来分类,因为负极材料对电池能量密度的影响不大,所以现在主要通过不断改进正极材料来提升电池的性能。
市面上最早有六类电池材料分别是钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰和镍钴铝。
钛酸锂是作为负极材料使用的锂电池,它的能量密度很低,应用在电动车上显然不吃香。
钴酸锂则相反,它是能量密度相对较高,但是寿命和耐高温性能就比较差,大多用在手机等数码设备当中。
锰酸锂成本低而且稳定,但能量密度也比较低。
所以,从能量密度和安全性综合来看,综合性能更好的磷酸铁锂电池和三元锂电池成为了电动车动力电池的主流,不过这两种电池在自身特点上也存在显著差异。
电池能量密度
三元锂>磷酸铁锂
评价电池性能好坏最关键的指标就是电池能量密度,电池能量密度的概念和其他物质密度的概念一样,简单来说就是单位重量或体积下电池含有的电能。
打个比方,两块同样大小和重量的矿石,一种含杂质较多,一种含量高,那么毫无疑问含量高的显然更值钱。
电池的能量密度和矿石的含量一样,相同体积或重量下,能量密度越高提供的电能也就越多,续航相对也越长,提高电池能量密度等于增加了车辆续航。
磷酸铁锂电池(LFP)是用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池,三元锂电池则是一种以镍钴元素作为正极材料,以锰盐或铝盐来稳定化学架构的锂电池,主要有NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)。
受制于化学特性,磷酸铁锂电池的电压平台低,磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元锂电池电压高,能量密度基本为240Wh/kg。也就是说,在相同电池重量下,三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。
毫无疑问,在能量密度上三元锂电池优势明显,不过不同“配方”的三元锂电池它的能量密度也会有差异(镍、钴、锰/铝三者不同比例)。
特斯拉使用的21700 NCA三元锂电池电芯的能量密度高达260Wh/kg,是目前的量产电动车里最高的,它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5,属于“高镍电池”。
在NCM电池中,按照镍钴锰三者含量的不同,可分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811(数字代表镍钴锰的比例)。
按照目前的对电池续航里程的要求,高镍的NCM811是重点突破方向。因为随着镍元素含量的升高,三元正极材料的比容量逐渐升高,电芯的能量密度也会随之提高。
但是从表格来看,两种NCA811和NCM811中显然前者性能更优秀,那到底该走NCA路线,还是走NCM路线?
其实选择不难,镍钴铝电池对制作工艺要求高、成本高且技术掌握在日韩手中,另一方面容易在较高温度的情况下导致热失控。
镍钴锰电池的续航表现不如镍钴铝电池,但好处是含锰三元体系热稳定性更佳更为安全,所以国内主要研发镍钴锰电池。
安全性
磷酸铁锂>三元锂
磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的,电热峰值大于350℃,当电池温度处于500-600℃高温时,其内部化学成分才开始分解。
三元锂电池的热稳定性较差,300℃左右就开始分解,因此对电池管理系统的要求非常高,需要防过温保护装置和电池管理系统来保护电池的安全。所以在高温条件,磷酸铁锂的安全性相对较高。
低温性能
三元锂>磷酸铁锂
冬天电动车续航里程衰减已经是司空见惯了,磷酸铁锂电池的低温性能要劣于三元锂电池。磷酸铁锂电池温度使用下限值-20℃,且低温环境下放电性能差,在0℃ 时的容量保持率约60~70%,-10℃时为40~55%,-20℃时为20~40%。三元锂电池低温温度使用下限值-30℃,低温放电性能好,和磷酸铁锂电池相同低温条件下,冬季时里程衰减不到15%,明显高于磷酸铁锂电池。
当然,为了避免出现明显的里程衰减现象,大多数车辆现在都有相应的热管理来保证电动车冬季性能。
寿命
磷酸铁锂>三元锂
电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减,一般电动车电池充满后衰减到原有80%电量就代表电池该换了。
磷酸铁锂电池的完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%。也就是说如果每天充放电一次,磷酸铁锂电池也要将近10年才出现明显衰减现象。
而三元锂电池比磷酸铁锂电池寿命短一些,完全充放电循环大于2000次会开始出现衰减现象,也就是大概在6年的时间,当然通过电池管理和车辆电控系统也可以稍微延长一点电池寿命,但是也只能是稍加延缓。
当然,电动车电池是由多个单体电池串并而成,其工作状态类似木桶效应,一只木桶能盛多少水,并不取决于最长的那块木板,而是取决于最短的那块木板。电池组类似,只有在电池性能高度一致时,寿命发挥才能接近单体电池的水平。
成本
三元锂>磷酸铁锂
在电池成本上,磷酸铁锂电池也有巨大优势,它没有贵重金属(镍钴金属元素),所以在生产成本上较低。
三元锂电池使用了镍钴锰多种材料,并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境,目前成本比较高。
并且经过这几年的开发,作为关键材料锂、钴等金属资源开始吃紧,尤其是金属钴,它的价格一路飞涨,报价在20万元/吨以上。而一吨电解镍的价格,目前也就11万出头。所以也倒逼着电池企业往811路线,提升镍的含量,降低钴的含量,也能带来成本的降低。
镍氢电池
镍氢电池是目前除锂电池外另一种主流电动车动力电池,主要在上世纪90年代后逐渐发展开来,以丰田为代表的很多混合动力汽车都是采用这种电池,不过近年来它们也逐渐换用三元锂电池了。
镍氢电池的能量密度约为70-100Wh/kg,电池单体电压仅为1.2V,是锂电池的1/3,因此在需求电压一定的情况下,它的电池组体积会大一点。
另外相比锂电池,镍氢电池需要更注重电池的充放电管理。这是因为镍氢电池具有“记忆效应”,电池在循环充放电过程中容量会出现衰减,过度充电或放电,都会加剧电池的容量损耗。
所以镍氢电池的充放电区间会控制在总容量的一定百分比范围,避免过度充放电来降低容量衰减速度。
三元锂和磷酸铁锂之争
从电池能量密度、低温性能、安全性、使用寿命以及成本来看,磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有优势,有点难分难解,也导致动力锂电池正极材料技术路线出现分化。
以特斯拉为代表的企业最早采用三元锂电池,续航优势明显。而比亚迪一直是磷酸铁锂路线的代表者和坚持者,认为磷酸铁锂安全性最好。不过随着比亚迪从磷酸铁锂电池转变为三元锂电池来看,显然这两种电池路线的争论也已经落下了帷幕。
但是注意,乘用车采用三元锂电池并不代表磷酸铁锂电池就此淘汰,套用李想的一句话就是,磷酸铁锂属于大巴,三元锂电属于乘用车,固态电池属于未来。
网友热评
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
尽管一季度以来排产高于预期,动力电池产业产能过剩的现象仍然存在。行业数据显示,2024年3月,动力电池装车率跌至46%,首次跌破50%的大关。在此背景下,低成本和差异化逐渐成为行业竞争获取更多市场份额的关键点。在极致成本的驱使下,部分企业电芯价格跌至0.38元/Wh的低点,正式进入到3毛时代。与此
北极星储能网获悉,4月26日,国电南京自动化股份有限公司招标项目工程和林格尔数据中心集群绿色能源供给示范项目磷酸铁锂储能电池系统采购批次评标结果公示发布。项目位于内蒙古和林格尔新区,容量64.8MW/259.2MWh。本标段包含容量64.8MW/259.2MWh的磷酸铁锂电池系统、预制舱/集装箱/电气室内的配套设
据贵州改革消息,4月21日,以“服务和融入国家战略共赢产业发展新未来”为主题的2024中国产业转移发展对接活动(贵州)在贵阳举办。此次活动上,贵州毕节磷煤化工一体化项目签约,金额730亿元。据悉,“贵州毕节磷煤化工一体化项目”拟投资建设年产150万吨磷酸铁和80万吨磷酸铁锂项目,配套建设磷化工
湖南裕能4月22日在投资者互动平台表示,到2023年年末,公司已有磷酸铁锂设计产能约70万吨,有效产能约56万吨。
近日,融和元储成功中标新华水力发电有限公司2024年度磷酸铁锂电化学储能系统集中采购。本次招标磷酸铁锂电化学储能系统集中采购规模4GWh,包括3GWh的0.5C系统(2h系统)和1GWh的0.25C系统(4h系统)。融和元储将为2024年度新华发电投资建设的新能源发电项目磷酸铁锂电化学储能系统提供全套的解决方案
4月1日,随着伊通220千伏变电站通信电源技改工程结束,方形铝壳结构、叠片式的磷酸铁锂电池第一次被应用在国网吉林省电力有限公司通信系统内。这是目前吉林省建成并投入试运行的首套电力通信磷酸铁锂电池系统。该系统存储容量1200安时,可在四平市伊通地区供电异常时保证伊通220千伏变电站通信站供电30
北极星电池网获悉,据四川路桥官微,4月2日,四川蜀能矿产有限责任公司5万吨/年磷酸铁锂新材料项目正式投产,计划于4月6日开始首次发货,向客户进行产品交付。该项目位于四川省乐山市马边彝族自治县劳动工业园区,占地131.66亩,总建筑面积44873平方米,规划产能5万吨/年,采用PLC、DCS、MES三级集成的
2023年全年,宁德时代在磷酸铁锂电池领域的市场份额被比亚迪超过,引发市场担忧。2024年1月、2月为传统淡季,宁德时代反而以45.22%的市占率实现了排名反超,并将同比亚迪在铁锂份额上的差距拉大至16个百分点。宁德时代在稳定铁锂基本盘的同时,正通过快充铁锂、CTC等一系列措施,实现更为强劲的反攻。
3月15日,天原股份在互动平台表示,公司磷酸铁锂正极材料目前处于加工性能验证阶段,昌能煤矿在建设过程中有工程煤产出,预计昌能煤矿于2024年6月底前建成进入试生产。
德方纳米3月15日发布投资者关系活动记录表显示,公司现有磷酸铁锂产能26.5万吨/年,磷酸锰铁锂产能11万吨/年,补锂剂产能5000吨/年,其中磷酸锰铁锂产线可以兼容生产磷酸铁锂。
长协之外,澳洲主要矿商的现货/零单拍卖价格,一直以来也是锂价阶段走势的重要风向标。3月15日,澳大利亚矿商Pilbara以1106美元/吨(约合人民币7960元)的到岸价格,提前结束了一批5000吨、5.5%品味锂辉石散货的拍卖。该批货物预计于2024年12月交付,故对应到2025年1月的锂价。此前市场期待Pilbara本次
今日下午,紫京科技董事长景煜、仙游项目厂长康杰及紫京研究院万博士等一行深入仙游紫京新能源三元前驱体项目现场,开展实地巡查工作,以确保项目顺利推进,为公司新能源产业的发展注入强劲动力。在巡查过程中,董事长一行认真听取了项目负责人的汇报,详细了解了项目进展、设备安装、投产准备等方面的
日前,福建省发改委发布关于印发2024年度省重点项目名单的通知,确定2024年度省重点项目1593个,总投资4.28万亿元,年度计划投资6807亿元,仙游紫京新能源三元前驱体项目名列其中。2024年度省重点项目名单(1593个)一、省在建重点项目(1355个)(五)工业(668个)521仙游紫京新能源科技年产3万吨三元前
进入新的一年,锂电产业链“风云变幻”的速度不断加快。3月以来,受到碳酸锂期现货价格短期内向10万元以上区间波动增长的影响,正极材料价格因得到成本支撑而回暖。截至上周,锂电正极环节中,铁锂、三元材料价格均出现上涨,产量和开工率也随之回升。高工锂电观察发现,结合上下游来看,正极材料价格
亿纬锂能11月9日晚间更新可转债募集说明书,补充披露公司未来5年客户意向性需求情况。截至2023年11月初,亿纬锂能圆柱磷酸铁锂电池已取得的未来5年客户意向性需求合计约88GWh,三元大圆柱电池已取得未来5年客户意向性需求合计约486GWh。不过,前述意向性需求为下游客户结合市场需求增长预判、自身新能
近日,山东省泰安市第二季度“项目签约大比拼”活动成功举办,此次活动肥城共签约5个项目,其中,老城街道与天津祐建科技有限公司成功签约年产2万吨汽车三元锂电池循环利用项目。据悉,年产2万吨汽车三元锂电池循环利用项目位于老城街道办事处产业园区,项目总投资6亿元,一期建设厂房1.2万平方米,购
北极星储能网获悉,5月11日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2023年4月动力电池月度数据。数据显示,产量方面4月,我国动力电池产量共计47.0GWh,同比增长38.7%,环比下降8.3%。其中三元电池产量17.6GWh,占总产量37.5%,同比增长34.9%,环比下降3.5%;磷酸铁锂电池产量29.3GWh,占总产量62.4%,同比
天奇股份4月18日在投资者互动平台表示,公司锂电池循环业务现已具备年处理5万吨三元锂电池的规模,年处理5万吨磷酸铁锂电池环保项目将于今年上半年投产,届时公司将具备年处理10万吨锂电池的规模(三元锂电池5万吨及磷酸铁锂电池5万吨)并形成产品规模:年产钴锰镍合计12,000金吨、碳酸锂7,500吨、电池
4月12日,魏牌首款MPV正式定名为魏牌高山,魏牌高山、蓝山新能源双旗舰将于4月18日上海车展首发亮相。这款新车已经出现在了工信部的申报目录上。新车尺寸为5045/1960/1900mm,轴距为3085mm,整备质量2610/2730kg。动力方面,新车将搭载由长城汽车股份有限公司所生产的型号为E15BD的1.5T发动机组成的插
3月27日长远锂科公布,公司近日与AxensGroup友好协商,就后续在双方三元正极材料领域进行合作,以促成在欧洲设立正极材料生产工厂事宜签署了《MemorandumofUnderstanding》(《合作备忘录》)。AxensGroup是法国石油能源研究院的下属企业,是一个国际项目解决方案提供商,其服务内容包括:烧结炉、模组单
北极星储能网获悉,帕瓦股份公告,公司拟在浙江兰溪经济开发区内投资高性能动力锂电池三元正极材料前驱体项目,总投资为人民币4.8亿元,占地约120亩。公司拟通过全资子公司帕瓦(兰溪)新能源科技有限公司取得位于浙江省兰溪市经济开发区光膜小镇创新大道以北地块的建设用地使用权,并计划将公司年产4万
北极星储能网获悉,9月28日,陕西聚泰新材料科技有限公司(简称“陕西聚泰”)20万吨/年的新能源电池正极原材料生产线项目落户浙江舟山定海工业园区。该项目总投资达35亿,用地面积约410亩,主要投资建设新能源电池正极(主要指三元锂)原材料及关联产品,项目建成达产后,每年将生产出20万吨电池级高效
链动全球,赋能绿色,驱动未来。4月27日,备受瞩目的2024年中国国际电池技术交流会暨展览会(CIBF2024)(以下简称“CIBF电池展”)在重庆国际博览中心盛大开幕,格力钛新能源携多款电池储能产品亮相,以科技创新推动产业创新,竞逐产业新赛道,助推新型储能技术成为推动能源革命的重要力量。新型储能
北极星储能网获悉,三花智控4月28日在回复投资者提问时表示,公司根据客户不同需求提供热管理产品,目前已与国内外诸多客户展开合作,并有大量的产品应用。
4月27日下午,中城大有董事长吴发福、书记张金培、常务副总刘泽碧等在深圳会见了来访的中铁二十一局运营公司党委书记、执行董事魏惠民,总经理、党委副书记岳占双等。双方就新能源产业发展,储能项目建设等专业领域合作发展进行深度交流并达成共识,进行了合作签约仪式。中城大有新能源事业一部总经理
4月26日,中国能建数科集团党委书记、董事长万明忠一行赴山东济南,与山东国惠集团党委副书记、董事、总经理高长生举行会谈。双方围绕压气储能、地热及综合能源合作事宜展开充分交流,达成广泛共识。山东国惠集团党委委员、副总经理王京鹏,数科集团党委委员、副总经理齐志利参加上述活动。万明忠对山
4月27日,华润电力唐河县200MW光伏项目配套40MW(80MWh)储能系统EPC总承包工程招标中标候选人公示发布,第一中标候选人为威胜能源技术股份有限公司,投标报价66246021.82元,折合单价0.828元/Wh;第二中标候选人为许继电气股份有限公司,折合单价0.83元/Wh。项目位于河南省南阳市唐河县境内。招标内容和
北极星储能网获悉,据渑池消息,4月26日,河南渑池县(希格腾华)用户侧储能项目启动仪式举行。据悉,(希格腾华)用户侧储能项目是河南省豫西地区首个用户侧储能电站,由中能科技公司和开发区韶润公司共同投资兴建,总投资2100万元,规划总容量4.4MW/12.8MWh。电站根据用户实际生产的用电情况进行模块
北极星储能网获悉,据平远发布消息,4月26日,广东梅州平远新型智慧独立储能项目即恒运储能项目(一期)动工仪式在梅州平远高新区举行。该项目为广东省2024年首个动工的大型电网侧储能电站,总投资额约为12亿元,其中一期投资额约为4亿元,占地面积达1.6万平方米。项目建设规模为100MW/200MWh,电站将
4月22日,国家能源集团海北公司刚察120万千瓦“源网荷储”一体化配套储能项目场平工程开始施工,拉开项目建设序幕,全力推进项目建设。刚察120万千瓦“源网荷储”一体化项目位于青海省刚察县热水镇,平均海拔3700米,一期光伏直流装机1200兆峰瓦,交流容量1000兆瓦,按照15%、2小时配置150兆瓦/300兆瓦
北极星储能网获悉,4月26日西安市北石桥污水处理厂1725kW/5505kWh储能项目EPC总承包招标公告发布。公告显示,本项目为西安市北石桥污水处理厂1725kW/5505kWh储能项目EPC总承包,包括分布式储能项目的设计、储能设备及材料的采购、建筑及安装工程施工、项目管理、调试、并网、验收、培训、移交生产、工
北极星储能网获悉,科力远4月26日在回复投资者提问时表示,公司于2023年中标的储能项目均已完工交付。2023年公司储能业务中标量较少,暂时对公司业绩贡献度较低。但公司牵头组建的储能创新产业联合体和储能产业基金项目取得实质进展,公司与中创新航共同投资设立储能产业母基金,将为储能创新联合体成
在全球化背景之下,各国之间的能源互联已成为趋势,储能行业的发展迎来了新的发展机遇。伴随储能利好政策的不断出台及商业模式的日趋成熟,中国新型储能发展步入快行道,未来行业也将加速由“成本竞争”转向“价值竞争”。“2024年,将是更卷的一年。”在过去的两年间,储能行业急速成熟起来,不同企业
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!