我相信很多人都听说过新能源汽车行业车用锂电池分为三元聚合物锂电池跟磷酸铁锂电池。那么，这两种由不同材料制成的电池在性能上有什么不同呢？是什么造成了这些差异？由于政府补贴趋势的变化，过去在磷酸铁锂电池领域实现批量生产的比亚迪开始转向大规模开发三元锂。原因是什么？如果你看过锂离子电池，就必须了解锂离子电池的结构和原理。它的外观与我们常用的5号电池相似，但尺寸稍大一些。从外面，我们可以看到电池的正负极，以及整个电池外壳。电池的内部结构和工作原理是什么？电池主要由正极、负极、电解液和隔膜组成。这些材料被封装在一个圆柱形钢筒中。因为阴极材料中有许多小孔，所以可以储存大量电子。在放电过程中，这些电子通过外部电路移动到正极材料。当蓄电池连接到外部耗电元件时，将形成从正极到耗电元件再到负极的电路。这是电池的基本工作原理。锂离子电池的基本充放电原理图，负极材料实际上是我们非常普通的石墨。因为石墨天然地有许多空穴和良好的导电性，它抓住电子的能力比阴极材料高得多。因此，对于锂离子电池来说，重要的瓶颈在于正极材料。这也是各大电池公司不断改进正极材料性能的原因，以提高锂离子电池的充电容量（能量密度）

三元锂和磷酸铁锂，正如我们常说的，是指正极材料。在传统的铅酸蓄电池领域中，使用成本非常低的稀硫酸作为电解液。这就是为什么当我们第一次更换汽车电池时，有时会给新电池灌满液体。这种液体是电解液。由于稀硫酸的重要成分是水，水在酸性粒子的作用下会具有导电性，因此它可以在电池内部形成电流电路。但是，由于水的导电性差，传统铅酸电池的电压小于2伏，而我们使用的锂离子电池单体电池的电压可以达到3-4伏，所以应该用锂盐来代替传统的水基电解液。膜片的作用是阻挡电子，让它们沿着外部电路的路径流动，但离子可以通过膜片，从而形成一个电路，而不会使正负电极短路。锂离子电池充放电原理锂离子电池之所以能够充放电，是因为在充电过程中将电能转化为化学能，在放电过程中将化学能转化为电能的过程。简而言之，在充电过程中，锂离子通过电解液从正极材料嵌入负极材料；在放电过程中，锂离子通过电解液从负极材料嵌入正极材料，而电子通过外部电路形成电流

对于锂离子电池，正极材料的性能非常重要。它必须具有良好的导电性、与电解液的良好相容性和优异的稳定性。磷酸铁锂的性能不同于三元锂。磷酸铁锂离子电池安全性高，循环寿命长。实验证明，经过1600次充放电循环后，磷酸铁锂电池仍能保持80%的电量。此外，磷酸铁锂电池在大功率放电过程中的性能也非常稳定。这是我们经常遇到的使用场景：在加速或高速运行时，电池需要大功率放电，在此过程中，电压稳定性可以使车辆具有更好的性能。而且，在大功率放电过程中，电池的实际容量会降低，这也是电动汽车的高速行驶里程会降低的原因之一，而磷酸铁锂离子电池的稳定性性能非常突出。磷酸铁锂的另一个优点是安全性高。能承受700-800℃高温，在穿刺、撞击、短路等极端条件下不会释放氧分子，不会剧烈燃烧爆炸。这就是比亚迪仍在载客量大的公交车上使用磷酸铁锂电池的原因。由于公交车载客量大，安全要求比乘用车高，但对重量和体积不太敏感，所以磷酸铁锂是一个很好的选择。但磷酸铁锂也有两个不容忽视的缺点：一是能量密度相对较低，重量大，体积大；第二，它对温度相对敏感。在低温环境下，充电量会显著降低

由于能量密度不能满足150瓦时kg的国家要求，因此不适合在乘用车中大规模应用。三元电池有两条重要的技术路线，即镍钴锰和镍钴铝，其中镍钴锰的组合最具代表性。它结合了锂钴氧化物、锂镍氧化物和锰酸锂的优点。事实上，它将这三种材料结合在一起。因此，其综合性能优于单一材料，能量密度可超过200瓦时kg，因此能量密度是三元锂的最大优势。然而，与磷酸铁锂相比，三元锂的安全性较差，最高耐受温度为250-300度。因此，在撞击和刺穿的情况下，容易发生火灾和爆炸。因此，整个电池组的冷却系统和热管理系统应以更高的成本进行开发和设计。三元锂离子电池正以高速的速度得到广泛的应用。由于国家在乘用车领域的政策引导，能源密度一直处于较高的位置，因此各汽车企业都在推广或更换三元锂离子电池。就连此前掌握磷酸铁锂技术优势的比亚迪也在逐步用三元锂取代其车型中使用的动力锂电池。这些模式包括：唐、秦、滕氏等。虽然使用三元锂离子电池的腾石尚未销售，但据报道，下一轮新产品将使用三元锂离子电池。包括雅阁（accord）和凯美瑞（Camry）混合动力版的日本制造商在内，最新车型也使用三元锂离子电池。使用三元锂后，由于能量密度显著增加，电池体积和重量减少，为乘客舱或行李箱提供了更实用的空间。因此，总体而言，三元锂离子电池在当前政策环境下具有更明显的优势。