磷酸鐵鋰電池(LFP)：用磷酸鐵鋰作正極材料的鋰離子電池。

三元鋰電池：使用鎳鈷錳(NCM)或者鎳鈷鋁(NCA)材料做正極材料的三元復(fù)合物鋰電池，是未來(lái)消費(fèi)級(jí)電動(dòng)車使用大趨勢(shì)。

▲美國(guó)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)“Grandviewresearch”對(duì)不同材料電池的美國(guó)市場(chǎng)預(yù)測(cè)曲線。

同樣都是鋰電池，為什么兩類電池的使用場(chǎng)景會(huì)有區(qū)別？接下來(lái)我們就跟大家聊聊這兩種電池的不同特性。

■材料決定性能

電池能量密度：三元鋰電池>磷酸鐵鋰電池

電動(dòng)車的動(dòng)力來(lái)自電池的充放電，電池性能的關(guān)鍵是能量密度，也就是單位電池質(zhì)量中儲(chǔ)存能量的大小(單位瓦時(shí)/千克)。電動(dòng)車擁有高的能量密度，代表能提供更多的動(dòng)力，俗稱“勁兒大”。

受制于化學(xué)特性，磷酸鐵鋰電池的電壓平臺(tái)低，磷酸鐵鋰電池的能量密度基本維持在140瓦時(shí)/千克左右。而三元鋰電池電壓高，能量密度基本為240瓦時(shí)/千克。也就是說(shuō)，在相同電池重量下，三元鋰的能量密度是磷酸鐵鋰材料能量密度的1.7倍。

上圖為海外研究機(jī)構(gòu)調(diào)研關(guān)于市場(chǎng)上平均能量密度的曲線圖。NCM(鎳鈷錳)和NCA(鎳鈷鋁)同為三元鋰電池，但能量密度也不一樣，可以看到三元鋰電池能量密度明顯高于磷酸鐵鋰電池。

不同廠家會(huì)研發(fā)不同“配方”的三元鋰電池(鎳、鈷、錳三者不同比例)，特斯拉Model3使用的21700NCA三元鋰電池電芯的能量密度高達(dá)260瓦時(shí)/千克，是目前的量產(chǎn)電動(dòng)車?yán)镒罡叩?，它的鎳鈷鋁比例為8:1.5:0.5，屬于“高鎳電池”。

但是高鎳電池由于能量密度過(guò)高，在安全上存在較大隱患。為了降低電池危險(xiǎn)，會(huì)選擇采用鎳鈷鋁比例5：2：3的NCM三元鋰電池。雖然電池能量密度相較NCA略低，但整個(gè)NCM電池技術(shù)和安全卻能有效把控。

電動(dòng)車的動(dòng)力來(lái)自電池的充放電，電池性能的關(guān)鍵是能量密度，也就是單位電池質(zhì)量中儲(chǔ)存能量的大小(單位瓦時(shí)/千克)。電動(dòng)車擁有高的能量密度，代表能提供更多的動(dòng)力，俗稱“勁兒大”。

受制于化學(xué)特性，磷酸鐵鋰電池的電壓平臺(tái)低，磷酸鐵鋰電池的能量密度基本維持在140瓦時(shí)/千克左右。而三元鋰電池電壓高，能量密度基本為240瓦時(shí)/千克。也就是說(shuō)，在相同電池重量下，三元鋰的能量密度是磷酸鐵鋰材料能量密度的1.7倍。

磷酸鐵鋰的化學(xué)鍵穩(wěn)定，電熱峰值大于350℃，高溫下不易分解(可以堅(jiān)持到700℃以上)，三元鋰電池?zé)岱€(wěn)定性較差，300℃下容易分解，容易出現(xiàn)電池?fù)p壞。所以在高溫條件，磷酸鐵鋰的安全性相對(duì)較高。以三元鋰電池為動(dòng)力的車型需要防過(guò)溫保護(hù)裝置的電池和電池管理系統(tǒng)來(lái)保護(hù)電池的安全。

使用壽命：磷酸鐵鋰電池>三元鋰電池

考察電池壽命就是考察電池在多次完全充放電后的電量衰減，一般電動(dòng)車電池充滿后衰減到原有80%電量就代表電池該換了。

磷酸鐵鋰電池的完全充放電循環(huán)次數(shù)>3500次后電量才會(huì)衰減到原有標(biāo)定的80%。也就是說(shuō)如果每天充放電一次，磷酸鐵鋰電池近10年才出現(xiàn)明顯衰減現(xiàn)象。

三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池壽命低一些，完全充放電循環(huán)大于2000次會(huì)出現(xiàn)衰減現(xiàn)象，也就是6年的時(shí)間，需要電池管理和車輛電控系統(tǒng)來(lái)延長(zhǎng)電池壽命。目前電動(dòng)車上的三元鋰電池基本上能保證8年以上才會(huì)出現(xiàn)明顯衰減。

小知識(shí)：未用光電池的前提下，電動(dòng)車慢充電其實(shí)是有助于延長(zhǎng)電池壽命的，所以不要怕老充電對(duì)電池不好。

低溫性能：三元鋰電池>磷酸鐵鋰電池

還是由于電池的化學(xué)材料，電動(dòng)車的冬季里程衰減是困擾電動(dòng)車普及的大問(wèn)題。目前世界上所有的電動(dòng)車在冬天都會(huì)出現(xiàn)不同程度的里程衰減。

磷酸鐵鋰電池的低溫溫度使用下限值(-20℃)，且低溫環(huán)境下放電性能差，冬季時(shí)里程衰減嚴(yán)重(將近40%)。三元鋰電池低溫溫度使用下限值(-30℃)，低溫放電性能好，與磷酸鐵鋰電池相同低溫條件下，冬季時(shí)里程衰減不到15%，明顯高于磷酸鐵鋰電池。

為了避免出現(xiàn)明顯的里程衰減現(xiàn)象，車輛需要用熱管理來(lái)保證電動(dòng)車冬季性能，這點(diǎn)我們會(huì)單做文章跟大家仔細(xì)聊聊。

成本：三元鋰>磷酸鐵鋰

由于磷酸鐵鋰電池中沒(méi)有貴重金屬(鎳鈷金屬元素)，所以在生產(chǎn)成本上較低。

如上文所說(shuō)，三元鋰電池使用了鎳鈷錳多種礦材料，并且高鎳電池的生產(chǎn)需要比較嚴(yán)格的工藝環(huán)境，目前成本比較高。

■電池性能決定使用場(chǎng)景

正是磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的不同特性，各自被廣泛應(yīng)用于不同使用場(chǎng)景的電動(dòng)車中。