干货│三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个才是动力电池的优选？

众所周知，目前市面上主流的动力电池就是锂电池，而锂电池之中就数磷酸铁锂电池和三元锂电池应用范围最广。我国政府为了不断推进新能源汽车行业的市场化发展，国家补贴新政对电池能量密度和续航里程的要求也在不断提高。由此很多人都唱衰磷酸铁锂电池，相信三元锂电池才更符合市场需求。但是市面上就有些主机厂的新能源产品既采用三元锂电池也采用磷酸铁锂电池，最典型的当属比亚迪。那比亚迪为什么不择优而取，而是双管齐下呢？同为锂电池，究竟有何异同？为了揭晓两种锂电池之谜，从源头出发，我们要先来了解一下锂电池究竟是什么？为什么锂电池更适合做新能源汽车的动力电池？

锂离子电池原理

锂电池最开始是锂金属电池，以锂金属或锂合金作为负极材料的一种电池，最早在1912年便由Gilbert N. Lewis提出，当时的锂金属电池为一次电池（不可充电），由于相比当时的其他电池，锂金属电池对加工、保存的要求高，因而没有成为主流。而我们现在说的锂电池一般都是指锂离子电池，锂离子电池由日本索尼公司于1990年最先开发成功。它是把锂离子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成负极（传统锂电池用锂或锂合金作负极）。锂离子电池拥有绿色环保、能量密度高、体积小等优点，比较适合作为电动汽车动力电池使用，所以很快便成为市场主流电池。

锂离子电池按材料种类区分可分为磷酸铁锂电池、三元锂电池（镍钴锰/铝酸锂电池）、钴酸锂电池、锰酸锂电池等。而磷酸铁锂电池和三元锂电池作为锂电池的两个主流方向，究竟是什么，有什么区别呢？

磷酸铁锂电池和三元锂电池的定义

磷酸铁锂电池：是采用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料，

三元锂电池：指的采用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂做正极材料的电池。

镍：主要作用是提升电池的体积能量密度，是提升续航里程的关键所在，但含量过多会导致镍离子占据锂离子位置（镍氢混排），导致容量下降。

钴：抑制阳离子的混排，用以提升稳定性和延长电池的寿命，此外，也决定了电池的充放电速度和效率（倍率性能），但过高的钴含量会导致实际容量降低。

铝或锰：钴是十分昂贵的稀有金属成本高昂，锰或铝的作用在于降低正极材料成本，同时提升电池的安全性和稳定性。

磷酸铁锂电池和三元锂电池的比较

（1）能量密度：

如何增加能量密度一直是提高新能源续航里程的重要突破口。电池的能量密度一旦提升，电池容量就会加大，续航里程自然更长。而且电池的能量密度越大，在相同电量下，电池的质量越轻，体积越小。电池重量越轻，越有利于提升整车的动力性和经济性。电池的体积越小，越有利于整车的空间布置。理论上来讲，三元锂电池拥有更高的能量密度，现阶段最高的可以达到220wh/kg，磷酸铁锂电池的能量密度相对较低，现阶段能量密度最高为180wh/kg。

虽然电芯的能量密度是影响电池特性的一个重要指标，但是整车的动力电池并不是单个的电芯，而是由电芯及其他零部件组成的电池系统。电池系统包含了电芯，机械结构、BMS、电气系统以及热管理系统，每一个部分都会和电池的性能息息相关，所以选择电池的时候，电芯能量密度可作为关键参数但也要综合考量。

（2）功率密度

了解过两种电池的能量密度，我们可以再比较一下其功率密度。功率密度代表电芯的放电能力，在相同重量下，功率密度越高，充放电功率越大。三元电芯的功率密度可达1300w/kg左右,三元铁锂电池功率密度可达1800w/kg左右，这么一看 三元锂电池和磷酸铁锂电池的放电能力差异不明显。而电池功率密度的大小 其实跟电池的材料关系不大，主要还是看电池的设计和工艺。比如比亚迪依靠过硬的设计及工艺支撑，无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，都能够满足比亚迪新能源产品超高性能的要求。现在比亚迪的三元锂电池主要用于其乘用车产品，而磷酸铁锂电池主要用于商用车产品。

（3）安全性

虽然说电池功率密度和电池材料关系不大，但电池的安全性却深受电池材料的影响。由于三元和磷酸铁锂这两种正极材料都会在到达一定温度时发生分解，三元锂材料会在更低的200度左右发生分解，而磷酸铁锂材料到600℃左右才会发生热分解，如此看来，磷酸铁锂材料相对于三元锂电池拥有更良好的安全性。但是无论200℃还是600℃对电池来说温度都太高了，动力电池的目标是将温度控制在50℃以内，且三元电池设计好了，安全性并不一定比铁锂差。比如比亚迪的三元锂电池，从生产到如今， 15年来就是0事故发生 ，磷酸铁锂电池也未必能做到这一点。而且比亚迪的三元电芯和磷酸铁锂电池都能够是通过严苛的安全试验的，由于电池系统中加入性能强劲的智能温度控制系统，即使在吐鲁番这样40多度的恶劣环境下，都能够保证电池的温度不超过50℃，避免出现安全问题。

（4）循环寿命

理论上说，一般磷酸铁锂电池的循环寿命普遍能够达到3000此以上，三元电芯的循环寿命大概是2000次以上。但是比亚迪再次用硬核技术，给了教条理论狠狠一个巴掌，谁说三元电池电芯循环寿命只有2000次左右，比亚迪能将三元锂电池和磷酸铁锂电池的循环寿命都达到3000次以上，完全能够满足整车的使用要求。再加上强力的比亚迪质保政策，电池包质保8年15万，电芯终身质保，让客户使用无后顾之忧，谁还在一究竟是三元锂电池还是磷酸铁锂电池。

（5）制造成本比较

厂家的制造成本看起来好像和消费者没有太大关系，但是实际上厂家的制造成本直接影响消费者的购买价格，在保证性能的前提下厂家的成本越低，消费者购买时的价格也越低。现在新能源车价格过高，主要原因也是因为电池的价格过高，这也是阻碍消费者购买新能源车的重要原因之一。

理论上三元锂电池所必需的镍、钴元素为贵金属，所以三元锂电池的成本相对较高。磷酸铁锂电池不含贵重金属材料，所以成本相对较低。但是价格体系是不断变化的，实际和设计还有供求关系有很大的联系，近年来三元锂电池材料体系不断升级，镍、钴、锰的比例由1：1：1到6:2:2，再到8:1：1，钴的占比不断下降，再加上原材料的供给增加，三元锂电池的成本也在不断下降。但是现在新能源车三元电池的使用比例不断上升，铁锂的使用比例不断下降，供需关系的变化也使得未来的价格不明朗，因此三元和铁锂电池并不能说哪个一定便宜

总结

经过比较我们发现，无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池都是各有千秋难分优劣。而且电池只是电池包的一部分，电池包也只是整车的一部分，电池性能只是重要指标之一，但是并不能完全决定整车性能，关键还是在于厂家的能力，如果整车厂技术过硬，质量把控得好，就能保证产品优秀的性能。比如比亚迪无论是使用三元还是铁锂，对电池的标准是一致的，都可以在-30℃到60℃下正常使用。理论上三元锂电池的安全性和寿命不如磷酸铁锂电池，但比亚迪的三元锂电池经过472项验证，60万产品数据积累，可享受8年15万公里质保，终身电芯保修。从生产到如今，无论是三元还是铁锂，15年来都没有发生一起是因为电池质量问题导致的事故。这么一看谁还会质疑比亚迪三元锂电池的安全性？使用寿命也不再是问题。

此外现在大部分车企，使用的是第三方的电池，而整车厂和第三方电池厂为了考虑兼容性的问题，一般都是使用的标准模组设计并不是针对产品量身定制出来的。而像比亚迪拥这样拥有自己电池厂的车企，电芯和电池系统的设计都是专门针对整车做优化的，成组率和空间利用率都做得更高，即使是使用磷酸铁锂电池，电池包的重量和空间也能做到其他厂家三元的水平。

所以用什么电池就让厂家去考虑吧，大家只需要关注车是否是好车、价格是否实惠、售后是否能够让大家安心就好了。