三元正極材料檢測方法

1. 文科生也別怕 一文帶你看懂比亞迪刀片電池針刺實驗

本周，比亞迪發布了磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池與比亞迪刀片電池做針刺實驗的對比視頻。網友們都對這個視頻非常感興趣，有人認為，實驗結果直接證實了比亞迪刀片電池更加安全，也有人對於實驗的過程提出了質疑。今天就基於《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》和大家好好聊聊動力電池安全實驗，以及針刺實驗究竟難在哪裡。

推薦車型目錄乘用車磷酸鐵鋰電池佔比（圖片來自：汽車與配件）

特別是在刀片電池的推出之後，體積能量密度提升，整體的重量以及接近於三元鋰電池，能量密度也足以滿足大多數家用車的需求。加上輕薄的設計，可以滿足不同種類的純電動的布局需求。

新能源車企工程師看法

基於電池線路的選擇，我們也采訪了北汽新能源BEIJING品牌工程師幾個問題，工程師的具體回答如下。

1、部分車企開始重新使用磷酸鐵鋰電池，以後磷酸鐵鋰電池是否會成為主流？

十三五期間三元電池快速發展的同時，磷酸鐵鋰電池的能量密度也有了較大提升，從2015年的約125Wh/kg提升到了接近170Wh/kg，部分電芯已經達到了180Wh/kg。得益於磷酸鐵鋰電芯能量密度約50%提升，以及電池系統集成技術的提升，現在同樣相同體積下，2015年只能跑200km的車現在也能跑到300-350km，這一里程范圍已經能夠滿足部分市場需求，再加上相對於三元電池的成本優勢加持，使得磷酸鐵鋰電池在這一市場站穩腳跟。

但是，根據中國信息數據中心公布的數據顯示，400km以上的續航里程，仍然是當前電動汽車絕大多數用戶的需求，據此判斷，高比能三元電池仍然將會是市場主流需求。

2、預測一下磷酸鐵鋰和三元鋰兩種電池方案的未來發展方向？

面對差異化的市場需求，對於長續駛里程的車型仍會採用高能量密度的三元鋰電池，而相對於一些僅需要滿足其日常里程需求，追求性價比的用戶來說，磷酸鐵鋰電池恰恰是一種更好的選擇。因此我認為兩者會各自佔領其不同的市場份額。未來三元鋰電池在發揮高能量密度優勢的同時著力於解決自身電池安全不穩定的問題，而磷酸鐵鋰電池會繼續提升能量密度。

3、BEIJING品牌的車型未來是否會換上磷酸鐵鋰電池？

北汽新能源為用戶提供豐富多樣的產品配置，其中會包括磷酸鐵鋰電池配置的車型。差異化的市場需求帶來差異化的產品配置，針對不同的用戶群體打造不同產品矩陣。

對於動力電池線路的選擇問題，上汽乘用車的工程師也給出了他們的見解。工程師的看法如下：

在電動汽車發展前期，電池包能量密度＜140Wh/kg，這樣整車NEDC續航里程大多低於300km。當時影響電動汽車發展的瓶頸在於續航里程，且有國家補貼政策支持，可彌補經濟性的不足，所以三元鋰電池是首選。隨著國家新能源補貼政策的退坡，大家都面臨巨大降本壓力。與此同時，磷酸鐵鋰電池被人詬病的能量密度和充電缺點，也在隨著技術的發展得到改善。

?能量密度方面，隨著CTP（CelltoPACK），即是電芯直接集成為電池包技術的成熟，更高效電池包集成、更低整車能耗，磷酸鐵鋰車型的續航已有能力提升至400km甚至500km以上。

?充電方面，隨著電芯快充、熱管理、充電樁技術的發展，應用於乘用車的磷酸鐵鋰電池也基本可以做到與現有主流三元相同的快充速率。

?成本方面，國家補貼政策退坡，NCM811電池雖降低了鈷含量降低成本，但工藝復雜，現階段生產成本較NCM523無明顯優勢。此時成本更低、壽命更長的磷酸鐵鋰電池，自然被更多車企選擇，成為主流趨勢。或者說銷量佔比會很高。

總的來說，今後這兩種電池材料將同時存在。據市場端需求定位規劃，為用戶購車提供了更多的選擇，不存在誰替代誰。

1）磷酸鐵鋰電池充分發揮其在成本、壽命及安全方面優勢主打中低端的車型和運營車，續航里程≥400km，也可以達到500甚至600km。

2）三元依賴於其高的能量密度、更快的快充速度、更長的續航里程，主打中、高端的私人銷售端車型，續駛里程≥500km，可以達到600甚至700km。

蔚來的工程師也基於這個問題給出了自己的觀點

如果鐵鋰流行，可能意味著以能量密度為基礎的補貼政策將不再作為車企的追隨目標。三元和鐵鋰各有優缺點，不能簡單說鐵鋰就是將來唯一的方向。

編輯總結?/

一段視頻將磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池線路之爭的話題炒的火熱，在與專業工程師溝通之後，我也聊聊我的觀點。對於這兩種正極材料不同的鋰電池，我認為可以當成是互補的關系。就好比是渦輪增壓以及機械增壓一樣，同樣是提高發動機的功率，結構的不同的兩種技術可以適合不同性格的汽車。而對於新能源車同樣如此，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池各有自己的優勢，對於不同設計取向的新能源車，同樣可以選擇最適合的動力電池。而隨著電池技術的不斷提高，純電動車的續航、充電速度以及電池耐久度也會邁入新的台階。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

2. 如何不用光譜儀的條件下，區分鈷酸鋰電池正極片，錳酸鋰電池正極片，三元電池極片，磷酸鐵鋰極片的方法

鋰離子電池按照使用正極材料的不同,主要可以分為鈷酸鋰電池、三元電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池，從發展前景來看，不管是政策，還是市場需求，三元電池似乎都占據先天性的優勢，也就是高能量密度，再從各大電池企業的研發投入來看，三元電池的佔比也是要遠遠超過其它類型的鋰電池。
三元電池又可以細分成NCM路線和NCA路線，NCM是指正極材料由鎳鈷錳三種材料按一定比例組合而成，產品類型從NCM111（N:C:M=1:1:1）到，532，622，811，隨著鎳含量的增加，電池能量密度也相應得到了提升，而NCA的正極材料是由鎳鈷鋁構成，三種材料通常的配比為8：1.5：0.5，相對更高能量密度的NCA規模化應用也在日韓普遍展開。
由於目前鋰電池產業主要集中在中日韓三國，從路線的選擇上，日本主要以NCA路線為主，韓國則是NCM和NCA齊頭並進，中國目前來看是以NCM路線為主，NCA的產量相對較小。表 1NCM和NCA電池基本信息對比

錳酸鋰的電芯平台高，3.6V以上放電容量較多，但一旦處於3.6V以下很快就沒電，耐高溫性能教差，成本低；

鈷酸鋰電芯循環性能和耐高溫性能最好，3.0V以上放電時間區別不大，成本高；
判斷兩種電芯的差別，可以參考他們3.6V以下的放電曲線或者時間是否急劇下降
正極材料：磷酸鐵鋰電池（LFp）、鈷酸鋰電池（LCO）、錳酸鋰電池（LMO）、（二元電池：鎳錳酸鋰/鎳鈷酸鋰）、（三元：鎳鈷錳酸鋰電池（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰電池（NCA））。
負極材料：鈦酸鋰電池（LTO）、石墨烯電池、納米碳纖維電池。
關於市場上的石墨烯概念，主要是指石墨烯基電池，即在極片中加入石墨烯漿料，或在隔膜上加入石墨烯塗層。鎳酸鋰、鎂基電池市場上基本不存在。

3. 涓夊厓閿傜數奼犵湡鐨勪笉瀹夊叏鍚楋紵 鎬庢牱鎵嶆槸鍔ㄥ姏鐢墊睜鐨勬ｇ『鎵撳紑鏂瑰紡

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