三元锂电池与磷酸铁锂电池在耐低温性、能量密度、使用寿命、安全性以及制造成本方面各具特点。
首先,三元锂电池在耐低温性能方面表现更佳。这也解释了为何北方地区更倾向于选择三元锂电池,尤其是在极端寒冷的天气条件下。在0到-20摄氏度的环境中,电池性能会衰减10%-30%,而磷酸铁锂电池的低温极限通常为-20摄氏度,相比之下,三元锂电池可以低至-30摄氏度,更能适应寒冷环境。当然,这并不意味着在热管理技术出色的车辆中,磷酸铁锂电池不能表现出良好的性能,只是相对而言,三元锂电池在低温下的性能衰减更少。
其次,从能量密度来看,三元锂电池同样占据优势。磷酸铁锂电池的能量密度一般在-Wh/kg,尽管部分技术领先的厂家能达到Wh/kg,但三元锂电池的能量密度普遍在-Wh/kg,高镍三元锂电池的能量密度甚至能超过Wh/kg。
然而,在使用寿命方面,磷酸铁锂电池更胜一筹。一般而言,磷酸铁锂电池的充放电循环次数可以达到次以上,而三元锂电池则通常为次循环。
从安全性角度来看,磷酸铁锂电池同样具有优势。通过针刺测试,磷酸铁锂电池在遭受刺穿后并未出现明火和冒烟现象,表面温度控制在~摄氏度之间,而三元锂电池在相同测试条件下会迅速升温至摄氏度以上并发生剧烈燃烧。
最后,在制造成本方面,磷酸铁锂电池通常更具经济性。在原材料价格未大幅上涨之前,磷酸铁锂电池的制造成本约为0.6元/Wh,而三元锂电池的成本则为0.8元/Wh。以60kWh的电池为例,磷酸铁锂电池的成本为3.6万元,而三元锂电池的成本则为4.8万元。此外,由于三元锂电池中含有镍和钴等金属材料,其成本波动也较大,相比之下,磷酸铁锂电池的成本更为稳定可控。
综上所述,三元锂电池和磷酸铁锂电池各有其优缺点,在选择时应根据具体使用场景和需求进行权衡。