磷酸铁锂电池理论能量密度(磷酸铁锂电池的能量密度)

磷酸铁锂电池能量密度已经两年没变了……

电车汇 消息：前几天国轩高科发布了单体能量密度为210Wh/kg的磷酸铁锂电池，如果按照成组效率80%来计算，搭载这块电池的系统能量密度应该接近170Wh/kg。但实际上，据电车汇统计的新能源 汽车 推荐目录信息来看，国轩高科在2020年全年给整车企业配套的磷酸铁锂电池系统能量密度最高的仅为141.66Wh/kg，并且国轩高科配套的多数磷酸铁锂电池能量密度都在140Wh/kg左右，基本可以断定，这就是目前国轩高科电池能够量产提供给整车企业的最高水平。

与之相对应的是，量产到整车应用的磷酸铁锂电池能量密度已经两年没有明显变化，三元锂电池也是提升越来越缓慢。而国轩高科此次发布的新电池，采用了此前并未大规模应用的硅负极，这一方案是否彻底解决了电池安全问题，目前还未可知。

电池能量密度已见天花板

电车汇统计了自2019年至今每一批新能源 汽车 推荐目录中磷酸铁锂电池系统能量密度的最大值，数据显示，2019年第3批目录申报的车型搭载磷酸铁锂电池系统能量密度已经到了161.27Wh/kg，到了最新发布的2020年第13批推荐目录，这一数据还是161.27Wh/kg，并且最大值这一数据期间几乎没有变化。

对于新能源 汽车 而言，阻碍其发展的一大因素就是动力电池，受限于电池的能量密度，电动 汽车 的续航里程就无法实现跨越式发展。不过这里存在着矛盾点，现阶段电池能量密度已接近天花板，每提升一点都困难重重，但也并非不能提高。

过去几天时间里，国轩高科提出了硅负极材料和预锂化技术、蔚来的固态电池应用无机预锂化碳硅负极、智己 汽车 将搭载上汽与宁德时代共同开发的采用“掺硅补锂电芯”技术的电池，这些技术都是在提高电池能量密度，而它们无一例外，都是从电池材料本身去解决，往细了说，是电池的负极材料。

正如前面提到的数据，磷酸铁锂电池能量密度已经两年没有提高了，也就是说在现有的材料体系下，磷酸铁锂电池的能量密度依靠目前的技术水平无法做到更高，三元锂电池也是如此，过去一年时间里，电池能量密度几乎没有变化，只能通过其他途径来解决。

硅负极材料，安全吗

国轩高科、蔚来 汽车 、智己 汽车 都是通过改变电池负极材料来达到提高能量密度的目的。目前动力电池普遍采用的是碳（石墨）为主要材料的负极，其比容量已经接近极限。而硅材料的质量比容量最高可达4200mAh/g，远大于碳材料的372mAh/g，是目前已知能用于负极的材料中理论比容最高的材料。

但是硅材料的问题也十分明显，硅在电化学反应中体积变化高达320%，远大于现有的碳材料12%的体积变化，这种严重的体积膨胀和收缩，会造成材料结构的破坏，极大影响电池的安全性。

有电池领域的专家向电车汇表示，研究如何解决硅负极材料形变问题的人很多，但是截至目前并没有很好的方案，在实验室中的确可以采用干预技术控制硅负极材料的形变在安全范围之内，但如果要满足量产电池的需求，完全确保装载在电动 汽车 上的电池不出现问题，现在还无法做到。

一个很好的例证是，比亚迪在发布刀片电池之时，公开了针刺试验的视频，证明了其安全性，但是近期这几次发布新电池技术的企业没有一家公布了类似可以证明电池安全的试验。

2020年下半年，811电池是热门词汇，背后的原因除了不断刷新电池能量密度的极值外，就是频繁出现的电动 汽车 自燃起火事故。对于电动 汽车 行业而言，每一次这样的安全事故出现，都会打消一批消费者购买新能源 汽车 的念头，也会迎来上级主管部门的严肃处理。于是，811电池的火熄灭了。

电动 汽车 的发展前景是替代掉燃油车，而电池的作用就是满足续航里程的要求，只要能够确保安全，同时能够让电动 汽车 有着不低于现有燃油车的续航里程，目的就达到了。无论是210Wh/kg的电池还是1000公里的续航，只有在彻底解决了电池安全问题之后，才真正有价值。

文章摘自 电车汇 20210114 发自北京

目前磷酸铁锂电池的能量密度能达到的最大值是多少?哪个国家哪个车企处于领先

磷酸铁锂电池能量密度在110Wh/kg左右，三元锂电池的充放电循环次数是800左右，磷酸铁锂电池的充放电循环次数是2000左右。磷酸铁锂电池储存温度-10~35℃，磷酸铁锂电池放电工作温度-20~65℃。

磷酸铁锂电池与三元锂电池性能对比

磷酸铁锂离子电池的能量密度远不及三元锂离子电池，但其安全性普遍被认为要好于三元锂离子电池。

磷酸铁锂动力锂电池的理论能量密度有限，磷酸铁锂离子电池包单体能量密度为120Wh/kg，成组后能量密度为80Wh/kg，因此，现在公司正在积极研发能量密度更高的磷酸铁锰锂材料新型动力锂离子电池。

相比之下，三元电池能量密度较高，三元锂离子电池单体能量密度为180Wh/kg，成组后110Wh/kg，相应的市场优势明显。因此在能量密度方面，三元锂离子电池优于磷酸铁锂离子电池。

安全性上来讲，磷酸铁锂离子电池包比三元锂离子电池更具有优势。原因在于三元材料中镍钴铝18650电池超过180℃就会自加热，起火后很难控制，而磷酸铁锂材料到250℃才会发生放热现象。总的来说三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。

使用电池禁忌

1、常常快速充电。许多新能源车适用快速充电方式，因此 很多司机会挑选快速充电，在短期内给车载充电器进一定用电量，以确保安全一切正常行车。快速充电是个好作用，可是常常应用快速充电会减少电池的复原工作能力，进而降低蓄电池充电的反复频次，对电池导致一定损害。

2、超低温长期放置。现阶段市场再售的新能源车电池关键分成三元锂电池和磷酸铁锂电池二种，尽管他们在应对超低温时主要表现各不相同，可是不管哪一种电池技术性，应对超低温自然环境时都存有电池衰减的状况。

3、常常低电量模式电池充电。因为磷酸铁锂电池是不会有电池记忆性，因此纯电动车就像是大家智能机一样，随时使用随用，尽可能不要再把用电量耗光在电池充电。

三元锂电池能量密度

能量密度关于能量密度，这是一个影响新能源汽车续航表现的指标。在这个参数上，磷酸铁锂电池电芯的能量密度只有110Wh/kg左右，而三元锂电池电芯一般是200Wh/kg。换句话说，同样重量的电池，三元锂电池的能量密度是磷酸铁锂电池的1.7倍，可以给新能源汽车带来更长的续航时间。安全新能源汽车有一点让车主谈色变，那就是自燃。每年都有很多新能源汽车自燃的事故。归根结底，这和电池的稳定性有关。在这方面，磷酸铁锂电池是目前热稳定性最好的动力电池，在安全性上比三元锂电池有绝对优势。磷酸铁锂电池的电热峰值高达350°C，电池内部化学成分需要达到500~600°C才开始分解。但是三元锂电池的热稳定性很一般，300℃左右就会开始分解。温差效率当然，磷酸铁锂电池虽然耐高温，但是三元锂电池的耐低温性能更好，这是制造低温锂电池的主要技术路线。在零下20C，三元锂电池可以释放70.14%的容量，而磷酸铁锂电池只能释放54.94%的容量。而且因为在低温下，三元锂电池的放电平台远高于磷酸铁锂电池的电压平台，启动更快。充电效率一方面，三元锂电池效率更高。锂电池采用限流限压法充电，即第一阶段恒流充电，此时电流大，效率高。恒流达到一定电压后，进入第二阶段恒压充电。此时电流小，效率低。所以衡量两者的充电效率，用的是恒流充电容量与电池总容量的比值，称为恒流比。实验结果表明，10°C以下充电时两者差别不大，10°C以上充电时距离会拉大，20°C充电时三元锂电池恒流比52.75%，磷酸铁锂电池恒流比10.08%，前者是后者的5倍。循环寿命磷酸铁锂电池的循环寿命优于三元锂电池。三元锂电池理论寿命为2000次循环，但基本达到1000次循环时，容量下降到60%。即使是业内优秀的特斯拉，3000次循环后也只能保持70%的电量，而磷酸铁锂电池同样的循环后仍能有80%的容量。写在最后相比之下，磷酸铁锂电池安全、寿命长、耐高温；三元锂电池具有重量轻、充电效率高、耐低温等优点。所以，两者差异的各自适应性，才是两种雄性共存的原因。

特斯拉磷酸铁锂和三元哪个好

磷酸铁锂离子电池的能量密度远不及三元锂离子电池，但其安全性普遍被认为要好于三元锂离子电池。

磷酸铁锂动力锂电池的理论能量密度有限，磷酸铁锂离子电池包单体能量密度为120Wh/kg，成组后能量密度为80Wh/kg，因此，现在公司正在积极研发能量密度更高的磷酸铁锰锂材料新型动力锂离子电池。

相比之下，三元电池能量密度较高，三元锂离子电池单体能量密度为180Wh/kg，成组后110Wh/kg，相应的市场优势明显。因此在能量密度方面，三元锂离子电池优于磷酸铁锂离子电池。

安全性上来讲，磷酸铁锂离子电池包比三元锂离子电池更具有优势。原因在于三元材料中镍钴铝18650电池超过180℃就会自加热，起火后很难控制，而磷酸铁锂材料到250℃才会发生放热现象。总的来说三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。

使用电池禁忌

1、常常快速充电。许多新能源车适用快速充电方式，因此 很多司机会挑选快速充电，在短期内给车载充电器进一定用电量，以确保安全一切正常行车。快速充电是个好作用，可是常常应用快速充电会减少电池的复原工作能力，进而降低蓄电池充电的反复频次，对电池导致一定损害。

2、超低温长期放置。现阶段市场再售的新能源车电池关键分成三元锂电池和磷酸铁锂电池二种，尽管他们在应对超低温时主要表现各不相同，可是不管哪一种电池技术性，应对超低温自然环境时都存有电池衰减的状况。

3、常常低电量模式电池充电。因为磷酸铁锂电池是不会有电池记忆性，因此纯电动车就像是大家智能机一样，随时使用随用，尽可能不要再把用电量耗光在电池充电。

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