磷酸铁锂电池|磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池，谁才是锂电池王者？
序言
在说这个话题之前 ， 先问大家一个问题：
对于新能源汽车来说 ， 你觉得最重要的是什么？
对 ， 没错 ， 就是电池 。
本文图片
我们可以做个这样的比喻：
汽车也有"心脏" ， 燃油车的心脏就是内燃机 ， 而电动车的心脏就是电池 。
"心脏"的好坏决定了车辆行驶的长短 。
作为电动汽车界的领军者-特斯拉 ， 在2020年1月份宣布中国版的Model 3系列将在下半年生产中 ， 搭载中国企业宁德时代生产的磷酸铁锂电池 。
本文图片
看到这个消息 ， 肯定有同学会疑问了：
宁德时代是什么样的公司？它的技术有多厉害 ， 能被特斯拉采用？
今天咱们就来说说这个 。
宁德时代
宁德时代是由被称为“中国电池大王”的曾毓群在2011年成立的公司 。
成立6年 ， 就晋升为动力电池行业龙头 ， 2017年销量全球第一 ， 2018年更是迅速登陆A股创业板 ， 目前市值大约是4600亿人民币 。
本文图片
到今天为止 ， 中美欧以及日韩地区的主流车企几乎都成了宁德时代的客户 ， 其中包括特斯拉、宝马、大众、丰田、现代、上汽、蔚来等品牌 。
能做成这么大的成就 ， 必定有两把刷子的 。
本文图片
宁德时代的"武器"有两把 ， 除了常见的“磷酸铁锂”电池之外 ， 还拥有一个领先全行业的秘密武器—三元锂电池 。
那这两种电池有啥区别呢？
锂电池
首先咱们先来了解锂电池 。
锂电池主要分为软包形、圆柱形、方壳形 。
虽然它们的形状不一样 ， 但是工作原理都是一样的 。
本文图片
锂离子电池是以碳材料为负极 ， 通常是石墨；以含锂的化合物作正极 ， 没有金属锂存在 ， 只有锂离子 ， 它工作原理主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作 。
本文图片
具体来说是这样的：
当对电池进行充电时 ， 电池的正极上有锂离子生成 ， 生成的锂离子经过电解液运动到负极 。 而作为负极的碳呈层状结构 ， 它有很多微孔 ， 达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中 ， 嵌入的锂离子越多 ， 充电容量越高 。
本文图片
同样 ， 当对电池进行放电时 ， 也就是我们使用电池的过程 。 嵌在负极碳层中的锂离子脱出 ， 又运动回正极 。 回正极的锂离子越多 ， 放电容量越高 。
锂电池爆炸
但是之前我们总看到这样的消息 ， 说某品牌手机锂电池会爆炸 。
这是因为什么原因呢？
我们知道电池中的锂金属化学性质十分活跃 ， 是易燃物质 。
一旦和空气接触 ， 就会跟空气中的水发生猛烈的化学反应 ， 瞬间产生大量的氢气 ， 并释放出热能 ， 极易引起燃烧和爆炸 。
本文图片
用高中化学的知识就是这样的一个方程式：
2Li+2H2O=2LiOH+H2
而现在锂电池中的锂 ， 经过处理后会降低活性 。 在锂电池正负极之间 ， 还有一层金属薄膜 ， 可以防止电池内部短路 。
本文图片
再加上我们使用的电池都是密封的 ， 锂离子根本没有机会和空气直接接触 ， 从而有效的保证了电池的安全 。
磷酸铁锂VS三元锂电池
那什么是磷酸铁锂电池 ， 什么又是三元锂电池？
其实它们都只是正极材料不同而已 。 因为不同类型的锂电池负极都是石墨 ， 正极材料不同 。 所以用正极材料来区分不同类型的锂电池 。
也就是说：
磷酸铁锂电池就是用磷酸铁锂做正极 ， 三元锂电池也叫三元聚合物锂电池 ， 主要是由镍钴铝或者是镍钴锰 做正极 。
本文图片
那么这两种电池有什么区别呢？
简单来说磷酸铁锂电池 ， 它主要的优点是安全性高 ， 循环寿命更长 ， 理论寿命可以达到7到8年 。 但是缺点就是能量密度低 ， 意味着续航能力差 。
本文图片
反观三元锂电池这边呢 ， 它的主要优点是储能密度更高 ， 意味着续航能力高 。 但是缺点就是安全性差 ， 寿命差 ， 并且元素是有毒的 。
三元锂电池
三元锂电池它的三种正极材料都是夹在一起的 。
但是由于钴离子的半径比较大 ， 所以它们搭在一起的时候会留出一个固定的空隙 ， 给那些锂离子自由出入 ， 因此钴酸锂相对来说比较稳定 。
而镍离子的半径要小过锂离子 ， 所以镍酸锂能量密度会更大 ， 而又由于其太密实了 ， 就容易出现阳离子混排的现象 。
所以三元锂电池镍成分不可以太高 。
本文图片
这时就需要添加钴来增加电池的稳定性 ， 但是钴却是比较贵的金属 ， 全球的储备量有限 。 为了降低成本 ， 就用锰和铝元素来作为支撑材料 ， 同时也就只能降低钴含量 。
但是没有钴的话稳定性会比较差 。
在2020年又出现了宁德时代的无钴电池 ， 要说明的是这并不是真正的"无钴电池" 。 它其实就是采用CTP技术设计的磷酸铁锂电池 。
CTP技术就是把电芯放入设计好的电池包内 ， 然后按照最佳的排列组合方式 ， 组装成高效的锂电池 。
本文图片
这样优化的结果是 ， 体积利用率可以提高15%-20% ， 能量密度可以提升10%-15% 。 零部件数量可以减少40% ， 生产效率可以提升50% ， 投入应用后会大幅降低动力电池的制造成本 。
作为宁德时代的竞争对手比亚迪公司在2020年3月发布了一款刀片电池 。
它的本质还是磷酸铁锂电池 ， 只不过是电池结构设计上有所创新 。 它其实就是直接把电芯宽度无限拉长 ， 厚度做薄 ， 做成90厘米甚至快1米的超长电芯 ， 也就是又扁又长 ， 像刀片一样 。
本文图片
这样改造的结果就是体积能量密度提升明显 ， 较原有电池系统可提升30%以上 。 并且节省物料、人工费用等 ， 成本有望降低30% ， 并且刀片电池更薄 ， 因而散热效果更好 。
不管是宁德时代的CTP技术 ， 还是比亚迪的刀片电池 ， 最终都提高了磷酸铁锂电池的能量密度 ， 目的是让其能达到三元锂电池的水平 。
本文图片
同时改造后的磷酸铁锂的电池 ， 都能达到400公里以上的续航里程需求 。 而整个电池生产的其他材料无需改变 ， 并且生产线变动也不大 ， 也就是很快能量产 。
简单来说 ， 这两种技术都是通过提升生产效率来降低电池的成本 。
最后
如今新能源汽车和充电装置已经被列入了国家的“新基建”计划 ， 毫无疑问 ， 它将会迎来一个巨大、更加富有挑战性的市场 。
汽车产业一直都是世界上最大的产业之一 ， 面对新能源革命 。
新能源汽车大概率将会在未来成为事关国计民生的重要支柱产业 ， 而动力电池恰恰就是新能源汽车的生命源泉所在 。
本文图片
在三元锂电池领域宁德时代已经是老大了 。
随着CTP技术的无钴电池的出现 ， 宁德时代将磷酸铁锂电池的成本降低到了600元以内 ， 而三元锂的成本还维持在1000元左右 。
正是由于宁德时代磷酸铁锂电池成本的大幅降低 ， 也吸引了迫切想要提升销量的特斯拉 ， 两者一拍即合 。 为新车装上了磷酸铁锂电池 ， 这样一来 ， 特斯拉的新车的价格有望进一步下降 。
【磷酸铁锂电池|磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池，谁才是锂电池王者？】最终受益的还是咱们老百姓 。
推荐阅读
![[刀口谈兵]美国此举引猜测，急令全球美国人立即返回](https://imgcdn.toutiaoyule.com/20200405/20200405190242218652a_t.jpeg)
- 高考遇洪水,交警铁骑送 景德镇考生的＂国宾待遇＂
- 车讲|高速路政入手神器，50公里收纳80斤铁钉，跑高速轮胎有救了
- 印度_社会|母亲拒绝给4.6元买毒品，男子竟塞住她嘴巴用铁棍将其活活打死
- 高速铁路|高铁新动能！京雄城际铁路全线轨道贯通意味着什么？
- 口罩|法国多名官员吁免费供应口罩 一乘客拒戴口罩被逐出高铁列车
- 徐俊|高考遇洪水，交警铁骑送 一个景德镇考生的“国宾待遇”
- 多彩贵州网|军营里的搏击对抗赛“铁血勇士”来袭
- |一颗螺栓的松动，可能就是“蝴蝶扇动的翅膀” 90后女子检测工给铁道“体检”
- 中国铁建集团董事长陈奋健坠楼身亡|A股千亿上市公司中国铁建集团董事长陈奋健坠楼身亡
- 中国铁建董事长陈奋健坠楼身亡|中国铁建董事长陈奋健坠楼身亡 刚在雄安新区考察