電動(dòng)汽車作為新能源汽車的重要發(fā)展方向,最大的安全隱患非動(dòng)力鋰電池莫屬。盡管我國(guó)已經(jīng)有相當(dāng)多有關(guān)電池系統(tǒng)安全和電池性能的法規(guī),然而受動(dòng)力鋰電池先天的化學(xué)特性影響,在某些特殊工況下的不穩(wěn)定因素會(huì)導(dǎo)致自燃,且電動(dòng)汽車的電池?zé)崾Э厮俾孰y以估計(jì),撲滅的難度要比傳統(tǒng)汽油車更高。

當(dāng)然,現(xiàn)階段電池安全問(wèn)題一直是電池廠家和汽車廠家首要考慮的大事。以市面上兩大電動(dòng)汽車電池方法磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池為例,我們今天就來(lái)分析下兩者的安全性和優(yōu)缺點(diǎn)差異。

磷酸鐵鋰離子電池更穩(wěn)定

磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池在安全性上最大的差別在于耐高溫性,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是誰(shuí)受得了高溫,誰(shuí)的穩(wěn)定性就越高,這點(diǎn)也是由它們各自的化學(xué)特性決定的。

以磷酸鐵鋰離子電池為例,磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵要達(dá)到700-800攝氏度才會(huì)發(fā)生分解,即便發(fā)生猛烈撞擊、針刺和短路的情況,也不會(huì)釋出氧分子,也就不會(huì)出現(xiàn)劇烈的燃燒。

與此相比較的三元鋰離子電池,其內(nèi)部達(dá)到250-300攝氏度就會(huì)發(fā)生分解,遇到電池中可燃的電解液和碳材料,出現(xiàn)的熱量進(jìn)一步加劇分解,從而發(fā)生爆燃的情況,這種不穩(wěn)定性也讓三元鋰離子電池在熱管理上要達(dá)到較高的要求。

得益于磷酸鐵鋰離子電池的耐高溫性和化學(xué)穩(wěn)定性,前期大部分純電動(dòng)汽車幾乎都采用了磷酸鐵鋰離子電池,高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2015年和2014年,磷酸鐵鋰離子電池在新能源乘用車市場(chǎng)上一直占據(jù)主導(dǎo)地位。

不過(guò)自2016年以后,三元鋰離子電池的份額開(kāi)始反超磷酸鐵鋰離子電池,并一直主導(dǎo)著動(dòng)力鋰電池的市場(chǎng),這又是怎么一回事呢?

三元鋰離子電池能量密度更高

之所以三元鋰離子電池后來(lái)主導(dǎo)了新能源汽車的市場(chǎng),最大的原因便是它的能量密度比磷酸鐵鋰離子電池更高,而國(guó)家的出臺(tái)的新能源政策表明,補(bǔ)貼與電池的能量密度是掛鉤的,換言之電池能量密度越高,廠家能拿到的補(bǔ)貼就越多。

看到這里,很多人也許會(huì)質(zhì)疑這些新能源車廠家,為了謀取暴利,寧可放棄安全性更高的磷酸鐵鋰離子電池,也要冒險(xiǎn)選擇三元鋰離子電池。

其實(shí),磷酸鐵鋰離子電池并非最好的選擇,以比克電池供應(yīng)的資料來(lái)看,18650電池的三元鋰離子電池,能量密度已經(jīng)達(dá)到了232Wh/kg;而磷酸鐵鋰離子電池一直徘徊在170-190Wh/kg左右,加上前者能量密度大,體積更小,質(zhì)量更輕,帶來(lái)空間性和續(xù)航能力的提升,是后者無(wú)法比擬的。

當(dāng)然,此處還要提及到動(dòng)力鋰電池的耐低溫性。眾所周知,電動(dòng)汽車在冬天氣溫低的環(huán)境下,其續(xù)航表現(xiàn)是比較蛋疼的,基本上只能發(fā)揮電池的一部分性能。而磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池在低溫下的表現(xiàn)各有差異,數(shù)據(jù)顯示,磷酸鐵鋰離子電池在零下20攝氏度時(shí)電池容量?jī)H為常溫下的54%,三元鋰離子電池表現(xiàn)尚可,能達(dá)到常溫下的70%。在耐低溫性方面,三元鋰離子電池確實(shí)更加有優(yōu)勢(shì),相當(dāng)于抵消了自身耐高溫性不足的缺點(diǎn)。

磷酸鐵鋰離子電池前景可期

從目前兩種裝配動(dòng)力鋰電池的品牌陣型來(lái)看,磷酸鐵鋰離子電池的裝配份額基本都體現(xiàn)在比亞迪的車型上,這點(diǎn)也為比亞迪DM和EV車型的安全性做了背書。其他還在用磷酸鐵鋰離子電池的品牌還有騰勢(shì)、北汽等。

以三元鋰離子電池為代表的有特斯拉,還有蔚來(lái)、小鵬等國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力。可見(jiàn)采用這類電池的品牌,它們旗下的車型都有著高性能、高續(xù)航等特點(diǎn),完全滿足當(dāng)下消費(fèi)者對(duì)新能源車的需求,也憑借著這兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì),三元鋰離子電池迅速崛起,幾乎以壓倒性優(yōu)勢(shì)擊敗了磷酸鐵鋰離子電池。

不過(guò)事情總會(huì)有反轉(zhuǎn)的時(shí)候,時(shí)間來(lái)到2020年,我們看到了磷酸鐵鋰離子電池再度崛起的苗頭。

比亞迪漢

目前掌握著磷酸鐵鋰離子電池核心技術(shù)的比亞迪,將在今年推出最新的刀片電池技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)不僅極大提升電池安全性,壽命超過(guò)120萬(wàn)公里,還把電池組體積縮小50%,這項(xiàng)技術(shù)無(wú)疑極大推進(jìn)了磷酸鐵鋰離子電池的發(fā)展,官方表示該技術(shù)將會(huì)應(yīng)用在即將上市的漢EV和唐EV的電池組上。