电动汽车锂电池-电动池锂电汽车的优缺点-电动池锂电汽车的优缺点
磷酸铁锂(LFP)电池化学正于电动汽车(EV)市场中打破壁垒。其有望对北美和欧洲的电池制造及电动汽车销售进行重新定义。它具备强大功能、重量较轻且充电速度较快……然而实际上,LFP 并非新鲜事物。1. LFP 是一种特定类型的锂离子化学。
LFP 化学在电动汽车领域再度兴起,并且在未来的电动汽车中有着重要作用,这让很多人都产生了疑问:究竟哪种电池化学最适合电动汽车呢,是磷酸铁锂还是锂离子?
锂离子(Li-Ion)电池是大多数人可能熟悉的可充电电池,所以这看起来像是个合乎逻辑的选择。它们被用于很多日常用品,像现在道路上行驶的手机、笔记本电脑以及电动汽车。然而,在讨论每种电动汽车电池的优缺点时,这并非是 LFP 和锂离子电池之间的竞争。
锂离子电池系列有以阴极命名的不同电池化学成分;LFP 属于这个系列。LFP 是锂离子电池,然而不是所有锂离子都是 LFP。其他锂离子电池包含镍锰钴氧化物(NMC)电池和锂镍钴铝氧化物(NCA)电池。这两种电池都在电动汽车中被大量使用。
2. LFP中的“F”代表铁。
有趣的事实!电池通常依据阴极使用的化学物质来命名。LFP 电池使用的阴极材料是由无机化合物磷酸铁锂制成的,其化学式为 。“F”是从元素周期表中铁的化学符号“Fe”得来的。Fe 源自拉丁语中的铁。您或许还会见到 LFP 被称作磷酸铁锂电池。
3. LFP 可充电至 100%。
如果您的电动汽车希望长寿且幸福地生活,那就必须保证电动汽车电池处于健康状态。如果您的电动汽车配备了 NMC 或 NCA 电池,其中一个最简单的办法就是不要每天都把电池充到 100%。这样做能够防止加速日历老化,也就是不管电池是否被使用都会出现的自然老化现象。将 NMC 或 NCA 电池充到 100%会让电池处于极端的充电状态。电池能将化学能转化为电能,所以电池在充满电后本质上是不稳定的。总的来讲,最好不要进行过高或过低的充电,80%被视为最佳使用寿命的标准电池容量。
但是,LFP 电池属于该充电标准的一个例外。LFP 具备 100%的可用容量,这就意味着它能够被充满电,并且不会致使电池出现加速退化的情况。这一结果得益于电池的阴极。
LFP 正极中存在磷 - 氧键,这种磷 - 氧键比其他正极材料中的金属 - 氧键要强。这种较强的结合会阻碍氧气的释放,要实现热失控就需要更多的能量以及更高的起始温度。正因如此,电池在充满电时会更加稳定。
4. LFP 是一种成本较低的选择。
电动汽车很受欢迎,有越来越多的企业对从内燃机转向电池有着不断增加的需求。然而,即便需求在增加,由于电池的制造,制造电动汽车的成本依然比传统柴油发动机要高。
生产 NMC 电池需要镍,生产 NCA 电池也需要镍,镍的开采成本相当高。购买镍这种材料的成本已经很高了。生产 NMC 电池需要钴,生产 NCA 电池也需要钴,钴的开采成本相当高。购买钴这种材料的成本已经很高了。然而,镍出现了短缺且短缺情况在加剧,钴的产量处于紧张状态,这对生产 NMC 和 NCA 电池以及让它们能够以可承受的价格集成到电动汽车中构成了挑战。
一方面,LFP 电池目前避开了供应链问题以及价格上涨的情况,原因是其阴极无需镍和钴。LFP 的阴极是由在地球上储量丰富的材料所构成的。磷酸铁锂属于橄榄石矿物家族中的结晶化合物。并且,由于橄榄石家族是地球地幔的主要成分,所以 LFP 能够以更低的成本进行提取。
5. 全球 17% 的电动汽车市场由磷酸铁锂电池驱动。
1996 年首次出现了磷酸铁锂电池,所以这种电池化学物质出现在电动汽车市场并不奇怪。约翰·班尼斯特·古迪纳夫(John )的研究小组在德克萨斯大学进行了相关研究,LFP 电池因其具备广泛的优势而得到认可。LFP 虽然具有优势特性,但直到 10 年后才首次被大规模采用,在那之后它们成为了电子行业的宠儿。
多年来,磷酸铁锂电池技术一直在不断改进。如今,它已广泛应用于多个领域,比如摩托车、太阳能设备以及电动汽车等。在全球范围内,17%的电动汽车市场已经采用了磷酸铁锂电池。并且,这种电池化学技术有望实现下一个重大突破,能够大规模应用于电动公交车和电动卡车等各种公路应用之中。磷酸铁锂电池更容易生产。
锂供应短缺发出警告,这威胁到要下调 2030 年全球电动汽车的销量预测。然而,即便如此,将 LFP 电池用于电动汽车的势头似乎并未减缓。LFP 电池的化学成分更便于生产,并且成本更低。其具备高效充电、更低的拥有成本、无毒、长循环寿命以及出色的安全特性,这些使它成为未来电动交通工具的宠儿。
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