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特斯拉押注磷酸铁锂用于未来电动汽车电池

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-06-29
 

大多数的磷酸铁锂电池都已用于特斯拉标准系列车辆,例如Model3,其设计目的不是为了扩展续航里程或提高性能。

特斯拉透露,最近生产的汽车中约有一半使用磷酸铁锂(LFP)电池。

在电动汽车领域,电池技术占据主导地位。电池容量、重量、成本、可靠性、寿命等因素都可能是限制电动汽车性能、可行性和广泛采用的因素。

从历史上看,锂离子电池一直是该领域的首选技术,但随着该领域的不断发展,其他化学物质也越来越受欢迎。在这些技术中,磷酸铁锂(LFP)是传统锂离子最具竞争力的竞争对手之一。特斯拉最近透露,其在2022年第一季度生产的汽车中,约有50%使用了LFP电池,这证明了这一点。

什么是磷酸铁锂?

磷酸铁锂电池的工作原理与大多数锂离子电池非常相似,但使用不同的内部化学物质来实现它们的最终结果。

查看磷酸铁锂电池内部,你会发现许多存在于其他电池中的标准组件,包括阴极、阳极、电解质和隔膜。独特的是,LFP电池利用LiFePO4作为正极材料。阳极可以改变,但通常是由石墨制成的。

       由这种化学物质制成的电池的比能量为每公斤90-120瓦时,标准电池的电压在3.2伏至3.3伏之间。充电速率在1C左右,放电速率在1-25C。

磷酸铁锂的优、缺点

与锂离子电池相比,磷酸铁锂在电动汽车领域具有一些关键优势。

与锂离子电池相比,磷酸铁锂电池的主要优势是在地球上铁的含量相对丰富。与传统锂离子电池相比,电池制造业提供大量的铁使磷酸铁锂电池成本更低廉、更可持续、不易受到供应链问题的影响。

就性能而言,磷酸铁锂在放电速率与循环寿命上展现了优势。在放电速率达到25C,与传统锂离子电池相比,磷酸铁锂电池能够提供更大的功率、更快的速度、更高的温度。循环寿命也更长,与500至1,000次充放电循环的锂离子电池相比,磷酸铁锂电池可提供1,000至5,000次充放电循环。

然而,磷酸铁锂技术最明显的缺点之一是能量密度。与磷酸铁锂的90Wh/kg至120Wh/kg相比,锂离子能够提供更高的能量密度,在150Wh/kg至200Wh/kg之间。结果是,与锂离子相比,在相同的总容量下,磷酸铁锂往往更重、更大。

特斯拉的转变与行业影响

今年早些时候,特斯拉披露其2022年第一季度生产的电动汽车中约有50%配备了磷酸铁锂电池,成为电池行业的头条新闻。

根据特斯拉的消息,这种转变的其中一项主要原因是产能和制造目的。该公司认为为了确保长期增长和可持续的产能,必须根据每种给定型号的需求,使其电池产品多样化。例如,大多数的磷酸铁锂电池都已用于特斯拉标准系列车辆(如,Model3),其设计目的不是为了扩展续航里程或提高性能。

无论如何,特斯拉如此依赖磷酸铁锂的事实充分说明了该技术的成熟,以及它将在未来的行业中扮演的角色。由于特斯拉是该领域的先驱,预计在不久的将来,其他公司也将开始在部分或全部未来电动汽车产品中使用磷酸铁锂电池。

 

中国化学与物理电源行业协会 杨柳翻译

2022.6.23

 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有530多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
本会专业范围包括:铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锌锰碱锰电池、锂一次电池、锂离子电池、太阳电池、燃料电池、锌银电池、热电池、超级电容器、温差发电器及其他各种新型电池、电池系统解决方案,以及各类电池用原材料、零配件、生产设备、测试仪器和电池管理系统等。

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