爆款車型的三元和磷酸鐵鋰電芯的特性比較

我這裡想把一些關心資料做一個整理。

首先對比一下同一個電芯製造商特斯拉磷酸鐵鋰的版本和P7的三元NCM811,然後比較下比亞迪刀片電池漢EV的磷酸鐵鋰電芯和特斯拉的這款電芯的差異。

特斯拉和P7的電芯差異

我把這兩顆電芯做一個直接對比。

特斯拉的電芯是按照之前的模組做了定製。這兩顆共同的特點都是面向轎車的,所以高度比之前寧德時代所有的電芯都是矮了,所以從這個意義上來看,這種矮電芯工藝的成熟使得寧德打開了轎車的這個市場。從電芯的差異來看,隔膜塗敷的厚度兩種有著明顯的差異,整體電芯的能量密度在Wh/g上差異為46。6%,Wh/L上差異為51。2%。

爆款車型的三元和磷酸鐵鋰電芯的特性比較

表1 兩顆電芯的資料差異對比

從資料上來看,磷酸鐵鋰確實在低溫的容量保持率上要差一點:在0度下兩者的差異為3。2%,-10度下為7。30%,在-20度下為15。30%。

從這個資料來看,在特斯拉的低溫策略是儘早開啟加熱的辦法,把電芯儘快拉到0度以上。我個人的看法在北京以北的地區,磷酸鐵鋰的使用障礙還是不少的。

目前國內想的辦法都是電芯脈衝的子加熱策略,我預計後面3個月磷酸鐵鋰大規模上量以後的問題,還是會有一定的抱怨。

爆款車型的三元和磷酸鐵鋰電芯的特性比較

圖1 三元電芯和鐵鋰電芯的不同溫度保持率

這主要是在低溫下,鐵鋰的電壓掉得特別快,如下所示。雖然容量保持率還能勉強放出來71。2%,這個電壓已經處在特別低的區域,所以我預估在特別寒冷的狀態下,這個電池實際使用時可能做了特殊的處理。

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圖2 不同溫度下磷酸鐵鋰和三元的容量釋放差異

比亞迪的刀片能不能打?

下表是兩家供應商鐵鋰的對比,隔膜上存在差異,一個採用14um的PP,一個之前已經說了。而在具體的引數規格來看,能量密度的差異基本是沒有的。總體來看,比亞迪由於在結構上有創新,所以雖然電芯能量密度比較低,整體的佈置的效率還是較高一些。

備註:等Model Y鐵鋰版本出來以後,我們可以針對這顆電芯來做一些討論和對比。

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表2 兩顆電池的差異

在低溫特性上,兩顆電芯幾乎是同出一轍,因為兩顆電芯用的是同一家磷酸鐵鋰材料廠的原料,寧德的其他特性可能好一點,所以兩顆電芯-20度和-15度的表現幾乎都差不多。不過我相信刀片給特斯拉用和寧德的鐵鋰電池其實沒有大的差異。

爆款車型的三元和磷酸鐵鋰電芯的特性比較

圖3 兩顆磷酸鐵鋰電池的低溫特性差異

和上面也一樣,電壓掉得太快了,實際如果冷透了電芯,SOC沒充滿的話,這車會快速掉電。

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圖4 兩顆電芯的溫度資料差異

小結:我個人覺得磷酸鐵鋰在冬天寒冷地區的表現不會特別好,所以需要特殊的電池管理策略。因為電壓曲線特別特殊,加上阻抗的變化使得電壓變得特別怪,所以磷酸鐵鋰的推廣是配合著電芯自加熱和加熱的管理策略的,這個我們後面可以做一個回顧。