大多數(shù)的磷酸鐵鋰電池都已用于特斯拉標(biāo)準(zhǔn)系列車輛，例如Model3，其設(shè)計(jì)目的不是為了擴(kuò)展續(xù)航里程或提高性能。
特斯拉透露，最近生產(chǎn)的汽車中約有一半使用磷酸鐵鋰（LFP）電池。
在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，電池技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位。電池容量、重量、成本、可靠性、壽命等因素都可能是限制電動(dòng)汽車性能、可行性和廣泛采用的因素。
從歷史上看，鋰離子電池一直是該領(lǐng)域的首選技術(shù)，但隨著該領(lǐng)域的不斷發(fā)展，其他化學(xué)物質(zhì)也越來越受歡迎。在這些技術(shù)中，磷酸鐵鋰(LFP)是傳統(tǒng)鋰離子最具競(jìng)爭(zhēng)力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一。特斯拉最近透露，其在2022年第一季度生產(chǎn)的汽車中，約有50%使用了LFP電池，這證明了這一點(diǎn)。
什么是磷酸鐵鋰？
磷酸鐵鋰電池的工作原理與大多數(shù)鋰離子電池非常相似，但使用不同的內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)它們的最終結(jié)果。
查看磷酸鐵鋰電池內(nèi)部，你會(huì)發(fā)現(xiàn)許多存在于其他電池中的標(biāo)準(zhǔn)組件，包括陰極、陽極、電解質(zhì)和隔膜。獨(dú)特的是，LFP電池利用LiFePO4作為正極材料。陽極可以改變，但通常是由石墨制成的。
由這種化學(xué)物質(zhì)制成的電池的比能量為每公斤90-120瓦時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電池的電壓在3.2伏至3.3伏之間。充電速率在1C左右，放電速率在1-25C。
磷酸鐵鋰的優(yōu)、缺點(diǎn)
與鋰離子電池相比，磷酸鐵鋰在電動(dòng)汽車領(lǐng)域具有一些關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。
與鋰離子電池相比，磷酸鐵鋰電池的主要優(yōu)勢(shì)是在地球上鐵的含量相對(duì)豐富。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，電池制造業(yè)提供大量的鐵使磷酸鐵鋰電池成本更低廉、更可持續(xù)、不易受到供應(yīng)鏈問題的影響。
就性能而言，磷酸鐵鋰在放電速率與循環(huán)壽命上展現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)。在放電速率達(dá)到25C，與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，磷酸鐵鋰電池能夠提供更大的功率、更快的速度、更高的溫度。循環(huán)壽命也更長(zhǎng)，與500至1,000次充放電循環(huán)的鋰離子電池相比，磷酸鐵鋰電池可提供1,000至5,000次充放電循環(huán)。
然而，磷酸鐵鋰技術(shù)最明顯的缺點(diǎn)之一是能量密度。與磷酸鐵鋰的90Wh/kg至120Wh/kg相比，鋰離子能夠提供更高的能量密度，在150Wh/kg至200Wh/kg之間。結(jié)果是，與鋰離子相比，在相同的總?cè)萘肯?，磷酸鐵鋰往往更重、更大。
特斯拉的轉(zhuǎn)變與行業(yè)影響
今年早些時(shí)候，特斯拉披露其2022年第一季度生產(chǎn)的電動(dòng)汽車中約有50%配備了磷酸鐵鋰電池，成為電池行業(yè)的頭條新聞。
根據(jù)特斯拉的消息，這種轉(zhuǎn)變的其中一項(xiàng)主要原因是產(chǎn)能和制造目的。該公司認(rèn)為為了確保長(zhǎng)期增長(zhǎng)和可持續(xù)的產(chǎn)能，必須根據(jù)每種給定型號(hào)的需求，使其電池產(chǎn)品多樣化。例如，大多數(shù)的磷酸鐵鋰電池都已用于特斯拉標(biāo)準(zhǔn)系列車輛（如，Model3），其設(shè)計(jì)目的不是為了擴(kuò)展續(xù)航里程或提高性能。
無論如何，特斯拉如此依賴磷酸鐵鋰的事實(shí)充分說明了該技術(shù)的成熟，以及它將在未來的行業(yè)中扮演的角色。由于特斯拉是該領(lǐng)域的先驅(qū)，預(yù)計(jì)在不久的將來，其他公司也將開始在部分或全部未來電動(dòng)汽車產(chǎn)品中使用磷酸鐵鋰電池。
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì) 楊柳翻譯
2022.6.23