動力バッテリーは電気自動車の心臓部と呼ばれます。電気自動車のバッテリーのブランド、材質、容量、安全性能などが、電気自動車を計測するための重要な「寸法」や「パラメータ」となっています。現在、電気自動車のバッテリーコストは一般的に車両全体の 30% ～ 40% であり、中核アクセサリーと言えます。
現在、市販されている電気自動車の動力電池の主流は、三元系リチウム電池とリン酸鉄リチウム電池の2種類に大別されます。次に、2 つのバッテリーの違いと長所と短所を簡単に分析します。
1. 異なる素材:
「三元リチウム」や「リン酸鉄リチウム」と呼ばれる理由は、主に動力電池の「正極材料」の化学元素を指します。
「三元系リチウム」：
正極材料には、リチウム電池用の三元系正極材料であるリチウムニッケルコバルトマンガン酸塩（Li(NiCoMn)O2）が使用されています。この材料は、コバルト酸化リチウム、ニッケル酸化リチウム、マンガン酸リチウムの利点を組み合わせており、3 つの材料の三相共晶系を形成します。三成分の相乗効果により、その総合的な性能は単一の組み合わせ化合物よりも優れています。
「リン酸鉄リチウム」：
正極材料としてリン酸鉄リチウムを使用したリチウムイオン電池を指します。コバルトなどの貴金属元素を含まず、原料価格が安く、リンや鉄などの資源が地球上に豊富に存在するため、供給に問題がないことが特徴です。
まとめ
三元リチウム材料は希少ですが、電気自動車の急速な発展に伴い増加しています。価格は高く、上流の原材料によって厳しく制限されています。これは現在の三元系リチウムの特徴です。
リン酸鉄リチウムは、使用するレア/貴金属の割合が低く、主に安価で豊富な鉄を使用しているため、三元系リチウム電池よりも安価で、上流の原材料の影響を受けにくいです。これがその特徴です。
2. 異なるエネルギー密度:
「三元リチウム電池」：より多くの活性金属元素を使用しているため、主流の三元リチウム電池のエネルギー密度は一般に（140wh/kg～160wh/kg）、ニッケル比率の高い三元電池よりも低くなります（ 160wh/kg～180wh/kg);重量エネルギー密度によっては 180Wh ～ 240Wh/kg に達する場合があります。
「リン酸鉄リチウム」：エネルギー密度は一般に90～110 W/kg。ブレードバッテリーなどの一部の革新的なリン酸鉄リチウムバッテリーは、最大 120W/kg ～ 140W/kg のエネルギー密度を持っています。
まとめ
「三元系リチウム電池」の「リン酸鉄リチウム」に対する最大の利点は、エネルギー密度が高く、充電速度が速いことです。
3.異なる温度適応性:
耐低温性:
三元系リチウム電池：三元系リチウム電池は低温性能に優れ、-20℃でも通常の電池容量の約70％～80％を維持できます。°C.
リン酸鉄リチウム：耐寒性なし：-10度以下の場合°C,
リン酸鉄リチウム電池は非常に早く劣化します。リン酸鉄リチウム電池は、-20℃では通常の電池容量の約 50% ～ 60% しか維持できません。°C.
まとめ
「三元系リチウム電池」と「リン酸鉄リチウム」では温度適応性が大きく異なります。 「リン酸鉄リチウム」は高温に対する耐性がより優れています。低温に強い「三元系リチウム電池」を採用し、北方地域や冬季でも電池寿命が長くなります。
4. さまざまな寿命:
残存容量/初期容量 = 80% をテストの終了点として使用する場合は、次のようにテストします。
リン酸鉄リチウム電池パックは、鉛酸電池や三元系リチウム電池よりも長いサイクル寿命を持っています。当社の車載鉛蓄電池の「最長寿命」はわずか 300 倍です。三元系リチウム電池は理論的には最大 2,000 回使用できますが、実際の使用では約 1,000 回使用すると容量が 60% に低下します。リン酸鉄リチウム電池の実際の寿命は2000回で、現時点ではまだ95％の容量があり、概念的なサイクル寿命は3000回以上に達します。
まとめ
パワーバッテリーはバッテリー技術の最高峰です。どちらのタイプのリチウム電池も比較的耐久性があります。理論的には、三元リチウム電池の寿命は 2,000 回の充放電サイクルです。 1日1回充電したとしても5年以上持ちます。
5. 価格が異なります:
リン酸鉄リチウム電池は貴金属材料を含まないため、原材料コストを非常に低く抑えることができます。三元系リチウム電池は、正極材料としてニッケルコバルトマンガン酸リチウム、負極材料として黒鉛を使用しているため、リン酸鉄リチウム電池よりもコストがはるかに高価です。
三元系リチウム電池は、正極として「マンガン酸ニッケルコバルトリチウム」または「アルミン酸リチウムニッケルコバルト」の三元系正極材料を主に使用し、主にニッケル塩、コバルト塩、マンガン塩を原料として使用します。これら 2 つの正極材料に含まれる「コバルト元素」は貴金属です。関連ウェブサイトのデータによると、コバルト金属の国内基準価格は 41.3 万元/トンで、材料削減に伴い価格は上昇を続けています。現在、三元系リチウム電池のコストは0.85～1元/whであり、市場の需要に応じて現在も上昇している。貴金属元素を含まないリン酸鉄リチウム電池のコストは、1 時間あたりわずか約 0.58 ～ 0.6 元です。
まとめ
「リン酸鉄リチウム」はコバルトなどの貴金属を含まないため、価格は三元系リチウム電池の0.5～0.7倍にすぎません。リン酸鉄リチウムの大きな利点は、価格が安いことです。
要約する
電気自動車が近年隆盛を極め、自動車開発の将来の方向性を示し、消費者にますます優れた体験を提供している理由は、主に動力電池技術の継続的な開発によるものです。
投稿日時: 2023 年 10 月 28 日
