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从磷酸铁锂逆转到三元材料 比亚迪这是为何

2016-05-16 00:03
雷本祖
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  在锂离子电池当中,由于正负极容量的差异,正极材料往往是影响电池能量密度的瓶颈所在。因此,采用不同正极材料的锂离子电池之间,其特性也存在着或多或少的区别。常见的正极材料有四种,分别是片装的钴酸锂和镍酸锂;尖晶石结构的锰酸锂;橄榄石结构的磷酸铁锂;三元材料。那么到底什么是三元材料?顾名思义,三元材料,就是三种电极材料共融而成的复合电极材料,理论上兼具每种电极材料的特性和优势,目前最常见的是NCA和NCM。

  最近,比亚迪表示,公司未来的插电式混合动力汽车将尝试使用三元电池。此前,比亚迪一直青睐于磷酸铁锂电池,作为一直力挺磷酸铁锂无论在材料和新能源汽车上的龙头企业,为什么突然出现态度上的转变?NCM是目前最主流的三元材料,也被认为是未来的发展趋势。NCM指的是镍钴锰酸锂三元材料。通过调配镍、钴、锰三者的比例,得到不同的电极特性。

  目前国内的路线仍以磷酸铁锂为主。磷酸铁锂有较好的循环稳定性能,成本也比较低。其理论能量密度大概在160Wh/kg,几乎到达了能量密度的天花板。比如掺杂一元或者多元的离子之后,获得了更高的容量,1C放电比容量超过120mAh/g。但是要注意到提高比能量不一定能同比提高电池的能量密度,另外材料的稳定性、安全性、材料成本、加工工艺的复杂化等一些列的问题,也仍待解决。因此,这些振奋人心的实验室数据,要想变成产品参数,仍有相当长的一段路要走。

  锂酸铁锂的先天不足,使更多的企业开始注意三元材料。大部分磷酸铁锂的生产厂家,都开始关注三元材料的开发。其中一些(如天津力神、中航锂电)已经开始批量的三元材料锂电池的生产。

  三元材料和磷酸材料的区别。

  单从材料性能上对比,三元材料具有很大的优势,特别是比容量和压实密度。磷酸铁锂克比容量理论最大值170,155基本上是磷酸铁锂的上限,目前唯一能够实现技术突破的也就是压实密度,目前还没有实质性的进展。

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