磷酸鋰鐵和三元鋰電池哪個(gè)安全性高磷酸鋰鐵和三元鋰電池哪個(gè)安全些 _生活密碼

序言在說(shuō)這個(gè)話題之前，先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題：
對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō)，你覺(jué)得最重要的是什么？
對(duì)，沒(méi)錯(cuò)，就是電池。

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我們可以做個(gè)這樣的比喻：
汽車也有"心臟"，燃油車的心臟就是內(nèi)燃機(jī) ，而電動(dòng)車的心臟就是電池。
"心臟"的好壞決定了車輛行駛的長(zhǎng)短。
作為電動(dòng)汽車界的領(lǐng)軍者-特斯拉，在2020年1月份宣布中國(guó)版的Model 3系列將在下半年生產(chǎn)中，搭載中國(guó)企業(yè)寧德時(shí)代生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池。

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看到這個(gè)消息，肯定有同學(xué)會(huì)疑問(wèn)了：
寧德時(shí)代是什么樣的公司？它的技術(shù)有多厲害，能被特斯拉采用？
今天咱們就來(lái)說(shuō)說(shuō)這個(gè) 。
寧德時(shí)代寧德時(shí)代是由被稱為“中國(guó)電池大王”的曾毓群在2011年成立的公司。
成立6年，就晉升為動(dòng)力電池行業(yè)龍頭，2017年銷量全球第一，2018年更是迅速登陸A股創(chuàng)業(yè)板，目前市值大約是4600億人民幣。

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到今天為止，中美歐以及日韓地區(qū)的主流車企幾乎都成了寧德時(shí)代的客戶，其中包括特斯拉、寶馬、大眾、豐田、現(xiàn)代、上汽、蔚來(lái)等品牌。
能做成這么大的成就，必定有兩把刷子的。

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寧德時(shí)代的"武器"有兩把，除了常見(jiàn)的“磷酸鐵鋰”電池之外，還擁有一個(gè)領(lǐng)先全行業(yè)的秘密武器—三元鋰電池。
那這兩種電池有啥區(qū)別呢？
鋰電池首先咱們先來(lái)了解鋰電池。
鋰電池主要分為軟包形、圓柱形、方殼形。
雖然它們的形狀不一樣，但是工作原理都是一樣的。

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鋰離子電池是以碳材料為負(fù)極，通常是石墨；以含鋰的化合物作正極，沒(méi)有金屬鋰存在，只有鋰離子，它工作原理主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。

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具體來(lái)說(shuō)是這樣的：
當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

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同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)，也就是我們使用電池的過(guò)程。嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。
鋰電池爆炸但是之前我們總看到這樣的消息，說(shuō)某品牌手機(jī)鋰電池會(huì)爆炸。
這是因?yàn)槭裁丛蚰兀?br /> 我們知道電池中的鋰金屬化學(xué)性質(zhì)十分活躍，是易燃物質(zhì) 。
一旦和空氣接觸，就會(huì)跟空氣中的水發(fā)生猛烈的化學(xué)反應(yīng) ，瞬間產(chǎn)生大量的氫氣，并釋放出熱能，極易引起燃燒和爆炸。

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用高中化學(xué)的知識(shí)就是這樣的一個(gè)方程式：
2Li+2H2O=2LiOH+H2
而現(xiàn)在鋰電池中的鋰，經(jīng)過(guò)處理后會(huì)降低活性。在鋰電池正負(fù)極之間，還有一層金屬薄膜，可以防止電池內(nèi)部短路。

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再加上我們使用的電池都是密封的，鋰離子根本沒(méi)有機(jī)會(huì)和空氣直接接觸，從而有效的保證了電池的安全。
磷酸鐵鋰VS三元鋰電池那什么是磷酸鐵鋰電池，什么又是三元鋰電池？
其實(shí)它們都只是正極材料不同而已。因?yàn)椴煌愋偷匿囯姵刎?fù)極都是石墨，正極材料不同。所以用正極材料來(lái)區(qū)分不同類型的鋰電池。
也就是說(shuō)：
磷酸鐵鋰電池就是用磷酸鐵鋰做正極，三元鋰電池也叫三元聚合物鋰電池，主要是由鎳鈷鋁或者是鎳鈷錳做正極。

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那么這兩種電池有什么區(qū)別呢？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)磷酸鐵鋰電池，它主要的優(yōu)點(diǎn)是安全性高，循環(huán)壽命更長(zhǎng)，理論壽命可以達(dá)到7到8年。但是缺點(diǎn)就是能量密度低，意味著續(xù)航能力差。

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反觀三元鋰電池這邊呢，它的主要優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)能密度更高，意味著續(xù)航能力高。但是缺點(diǎn)就是安全性差，壽命差，并且元素是有毒的。
三元鋰電池三元鋰電池它的三種正極材料都是夾在一起的。
但是由于鈷離子的半徑比較大，所以它們搭在一起的時(shí)候會(huì)留出一個(gè)固定的空隙，給那些鋰離子自由出入，因此鈷酸鋰相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定。
而鎳離子的半徑要小過(guò)鋰離子，所以鎳酸鋰能量密度會(huì)更大，而又由于其太密實(shí)了，就容易出現(xiàn)陽(yáng)離子混排的現(xiàn)象。
所以三元鋰電池鎳成分不可以太高。

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這時(shí)就需要添加鈷來(lái)增加電池的穩(wěn)定性，但是鈷卻是比較貴的金屬，全球的儲(chǔ)備量有限。為了降低成本，就用錳和鋁元素來(lái)作為支撐材料，同時(shí)也就只能降低鈷含量。
但是沒(méi)有鈷的話穩(wěn)定性會(huì)比較差。
在2020年又出現(xiàn)了寧德時(shí)代的無(wú)鈷電池，要說(shuō)明的是這并不是真正的"無(wú)鈷電池" 。它其實(shí)就是采用CTP技術(shù)設(shè)計(jì)的磷酸鐵鋰電池。
CTP技術(shù)就是把電芯放入設(shè)計(jì)好的電池包內(nèi)，然后按照最佳的排列組合方式，組裝成高效的鋰電池。

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這樣優(yōu)化的結(jié)果是，體積利用率可以提高15%-20%，能量密度可以提升10%-15% 。零部件數(shù)量可以減少40%，生產(chǎn)效率可以提升50%，投入應(yīng)用后會(huì)大幅降低動(dòng)力電池的制造成本。
作為寧德時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手比亞迪公司在2020年3月發(fā)布了一款刀片電池。
它的本質(zhì)還是磷酸鐵鋰電池，只不過(guò)是電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有所創(chuàng)新。它其實(shí)就是直接把電芯寬度無(wú)限拉長(zhǎng)，厚度做?。?做成90厘米甚至快1米的超長(zhǎng)電芯，也就是又扁又長(zhǎng)，像刀片一樣。

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這樣改造的結(jié)果就是體積能量密度提升明顯，較原有電池系統(tǒng)可提升30%以上。并且節(jié)省物料、人工費(fèi)用等，成本有望降低30%，并且刀片電池更薄，因而散熱效果更好。
不管是寧德時(shí)代的CTP技術(shù)，還是比亞迪的刀片電池，最終都提高了磷酸鐵鋰電池的能量密度，目的是讓其能達(dá)到三元鋰電池的水平。

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同時(shí)改造后的磷酸鐵鋰的電池，都能達(dá)到400公里以上的續(xù)航里程需求。而整個(gè)電池生產(chǎn)的其他材料無(wú)需改變，并且生產(chǎn)線變動(dòng)也不大，也就是很快能量產(chǎn) 。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這兩種技術(shù)都是通過(guò)提升生產(chǎn)效率來(lái)降低電池的成本。
最后如今新能源汽車和充電裝置已經(jīng)被列入了國(guó)家的“新基建”計(jì)劃，毫無(wú)疑問(wèn)，它將會(huì)迎來(lái)一個(gè)巨大、更加富有挑戰(zhàn)性的市場(chǎng) 。
汽車產(chǎn)業(yè)一直都是世界上最大的產(chǎn)業(yè)之一，面對(duì)新能源革命。
新能源汽車大概率將會(huì)在未來(lái)成為事關(guān)國(guó)計(jì)民生的重要支柱產(chǎn)業(yè) ，而動(dòng)力電池恰恰就是新能源汽車的生命源泉所在。

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在三元鋰電池領(lǐng)域?qū)幍聲r(shí)代已經(jīng)是老大了。
隨著CTP技術(shù)的無(wú)鈷電池的出現(xiàn)，寧德時(shí)代將磷酸鐵鋰電池的成本降低到了600元以內(nèi)，而三元鋰的成本還維持在1000元左右。
正是由于寧德時(shí)代磷酸鐵鋰電池成本的大幅降低，也吸引了迫切想要提升銷量的特斯拉，兩者一拍即合。為新車裝上了磷酸鐵鋰電池，這樣一來(lái)，特斯拉的新車的價(jià)格有望進(jìn)一步下降。
【磷酸鋰鐵和三元鋰電池哪個(gè)安全性高磷酸鋰鐵和三元鋰電池哪個(gè)安全些】最終受益的還是咱們老百姓。

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