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三元锂电池的优缺点，三元锂电池为什么不建议充满
; 在上一篇文章中，我们简单介绍了磷酸铁锂电池的发展历史以及优缺点，(可点击新能源车常见的另外一种动力电池——三元锂电池。
三元锂电池发展简史
新能源车发展到现在，国家补贴政策起到了很重要的作用，磷酸铁锂电池的沉寂与三元锂电池的崛起，就是补贴政策导致的，具体怎么回事，我们看一下过去几年补贴政策的变化就知道。
通过上表，我们可以发现新能源车的国家补贴主要看续航，而且从16年至18年，获得补贴的最低续航在不断上升。在上一篇文章中已经有介绍，当时磷酸铁锂蓄电池最大的问题就是续航低，譬如说17款比亚迪宋EV，其搭载的磷酸铁锂电池的NEDC续航是270公里，18年宋EV换成了三元锂电池，NEDC续航达到350公里。
从上表我们可以看到17年至18年的补贴标准发生了很大变化，不仅直接砍掉了250公里以下的补贴，而且即使达到250公里，单车的补贴只有原来150至250公里的水平。
这么剧烈的补贴缩水，磷酸铁锂电池更本没有生存空间，三元锂电池成为纯电新能源车的主流选择。
但是随着三元锂电池的广泛应用，新能源车充电失火发生的频率也越来越高，大家对于新能源车的关注点逐渐从续航里程转移到安全性上。2020年，国家重新修订了《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，增加了多项电池包安全试验，使得三元锂电池失火的频率降低了不少。
三元锂电池的优缺点
三元锂电池的优点是单位体积的能量密度要比磷酸铁锂电池高，与磷酸铁锂电池同等能量密度，三元锂电池的体积更小，相同大小的三元锂电池可以提供更高的续航。
此外，三元锂电池的循环充放电性能更加好，正常情况下可以循环充放电2000次以上，再加上三元锂电池的能量密度高，充电的频率相对来说会更低，换言之使用寿命会更长。
还有就是三元锂电池不怕冷，所以在冬天的时候续航没有磷酸铁锂电池掉得那么厉害。
三元锂电池的活性锂与电解液发生反应会释放热量，所以这种电池的缺点是容易发热。不过只要不施加太大的充电电流，再在上电池有散热系统，反应释放的热量并不会带来太大威胁。
只是现在一昧追求缩短充电时间，快充的充电功率越来越大，就会导致电池产生热量的速度远大于散热的速度。高温会导致锂离子析出过快从而形成枝丫状的晶体，这些晶体会刺穿正负极之间的隔膜形成短路，在短时间内产生高温引发自燃。
广汽埃安针对三元锂电池自燃的问题推出了弹匣电池，其原理是用隔热壳体包住电池单体，即使电池单体短路也不会影响到附近的单体。同时还配备了一套高效的热管理系统，让电池的热量能够更好地被带走。
三元锂电池为什么不建议充满
网上有很多人说磷酸铁锂电池要充满，三元锂电池充到90多就行了不要充满，原因是锂电池充满电后电压会升高，从而影响电解液和正负极材料的活性，导致电池容量衰减。同时，三元锂电池也不适宜过放，最好在电量剩下30%的时候就充电。
目前来说，制约三元锂电池的最大因素是生产成本高，包括了原料的成本高以及热管理系统成本，所以就会导致整车的价格偏高。再加上补贴少，成本都压在了消费者身上，目前主要是中高端纯电动车才会用三元锂电池。
三元锂电池的优缺点是什么
三 元 锂电池的优点是：体积更小、能力密度更高、耐低温、循环性能也更好，是新能源乘用车的主流。缺点：热稳定性较差，在250-300℃高温就会产生分解，并且三元锂材料的化学反应尤其强烈，一旦释放氧分子，在高温作用下电解液迅速燃烧，随即发生爆燃现象。
三元锂电池又被为“三元聚合物锂电池”，指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。由于三元锂电池体积更小、能力密度更高、耐低温，目前正广泛应用于新能源汽车上，比如我们熟知的 特斯拉 ，旗下所有车型都是采用了三元锂电池。
理论上来讲，三元锂电池寿命是2000次充放电循环，我们算作一天一充，也能维持5年多。不过实际上使用与理论还是有区别的，如果进行1000次充放电循环，实质上三元锂电池已经衰减了50%，也就是说充满电只能跑原来 里程 的一半。所以如何避免这种情况呢？随用随充，不要把电耗尽才去充电。另外，优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池衰减。（图/文/摄： 许双和） @2019
磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池，谁才是锂电池王者？
在说这个话题之前，先问大家一个问题：
对于新能源 汽车 来说，你觉得最重要的是什么？
对，没错，就是电池。
我们可以做个这样的比喻：
汽车 也有"心脏"，燃油车的心脏就是内燃机，而电动车的心脏就是电池。
"心脏"的好坏决定了车辆行驶的长短。
作为电动 汽车 界的领军者-特斯拉，在2020年1月份宣布中国版的Model 3系列将在下半年生产中，搭载中国企业宁德时代生产的磷酸铁锂电池。
看到这个消息，肯定有同学会疑问了：
宁德时代是什么样的公司？它的技术有多厉害，能被特斯拉采用？
今天咱们就来说说这个。
宁德时代是由被称为“中国电池大王”的曾毓群在2011年成立的公司。
成立6年，就晋升为动力电池行业龙头，2017年销量全球第一，2018年更是迅速登陆A股创业板，目前市值大约是4600亿人民币。
到今天为止，中美欧以及日韩地区的主流车企几乎都成了宁德时代的客户，其中包括特斯拉、宝马、大众、丰田、现代、上汽、蔚来等品牌。
能做成这么大的成就，必定有两把刷子的。
宁德时代的"武器"有两把，除了常见的“磷酸铁锂”电池之外，还拥有一个领先全行业的秘密武器—三元锂电池。
那这两种电池有啥区别呢？
首先咱们先来了解锂电池。
锂电池主要分为软包形、圆柱形、方壳形。
虽然它们的形状不一样，但是工作原理都是一样的。
锂离子电池是以碳材料为负极，通常是石墨；以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，它工作原理主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
具体来说是这样的：
当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
同样，当对电池进行放电时，也就是我们使用电池的过程。嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。
但是之前我们总看到这样的消息，说某品牌手机锂电池会爆炸。
这是因为什么原因呢？
我们知道电池中的锂金属化学性质十分活跃，是易燃物质。
一旦和空气接触，就会跟空气中的水发生猛烈的化学反应，瞬间产生大量的氢气，并释放出热能，极易引起燃烧和爆炸。
用高中化学的知识就是这样的一个方程式：
2Li+2H2O=2LiOH+H2
而现在锂电池中的锂，经过处理后会降低活性。在锂电池正负极之间，还有一层金属薄膜，可以防止电池内部短路。
再加上我们使用的电池都是密封的，锂离子根本没有机会和空气直接接触，从而有效的保证了电池的安全。
那什么是磷酸铁锂电池，什么又是三元锂电池？
其实它们都只是正极材料不同而已。因为不同类型的锂电池负极都是石墨，正极材料不同。所以用正极材料来区分不同类型的锂电池。
也就是说：
磷酸铁锂电池就是用磷酸铁锂做正极，三元锂电池也叫三元聚合物锂电池，主要是由镍钴铝或者是镍钴锰 做正极。
那么这两种电池有什么区别呢？
简单来说磷酸铁锂电池，它主要的优点是安全性高，循环寿命更长，理论寿命可以达到7到8年。但是缺点就是能量密度低，意味着续航能力差。
反观三元锂电池这边呢，它的主要优点是储能密度更高，意味着续航能力高。但是缺点就是安全性差，寿命差，并且元素是有毒的。
三元锂电池它的三种正极材料都是夹在一起的。
但是由于钴离子的半径比较大，所以它们搭在一起的时候会留出一个固定的空隙，给那些锂离子自由出入，因此钴酸锂相对来说比较稳定。
而镍离子的半径要小过锂离子，所以镍酸锂能量密度会更大，而又由于其太密实了，就容易出现阳离子混排的现象。
所以三元锂电池镍成分不可以太高。
这时就需要添加钴来增加电池的稳定性，但是钴却是比较贵的金属，全球的储备量有限。为了降低成本，就用锰和铝元素来作为支撑材料，同时也就只能降低钴含量。
但是没有钴的话稳定性会比较差。
在2020年又出现了宁德时代的无钴电池，要说明的是这并不是真正的"无钴电池"。它其实就是采用CTP技术设计的磷酸铁锂电池。
CTP技术就是把电芯放入设计好的电池包内，然后按照最佳的排列组合方式，组装成高效的锂电池。
这样优化的结果是，体积利用率可以提高15%-20%，能量密度可以提升10%-15%。零部件数量可以减少40%，生产效率可以提升50%，投入应用后会大幅降低动力电池的制造成本。
作为宁德时代的竞争对手比亚迪公司在2020年3月发布了一款刀片电池。
它的本质还是磷酸铁锂电池，只不过是电池结构设计上有所创新。它其实就是直接把电芯宽度无限拉长，厚度做薄，做成90厘米甚至快1米的超长电芯，也就是又扁又长，像刀片一样。
这样改造的结果就是体积能量密度提升明显，较原有电池系统可提升30%以上。并且节省物料、人工费用等，成本有望降低30%，并且刀片电池更薄，因而散热效果更好。
不管是宁德时代的CTP技术，还是比亚迪的刀片电池，最终都提高了磷酸铁锂电池的能量密度，目的是让其能达到三元锂电池的水平。
同时改造后的磷酸铁锂的电池，都能达到400公里以上的续航里程需求。而整个电池生产的其他材料无需改变，并且生产线变动也不大，也就是很快能量产。
简单来说，这两种技术都是通过提升生产效率来降低电池的成本。
如今新能源 汽车 和充电装置已经被列入了国家的“新基建”计划，毫无疑问，它将会迎来一个巨大、更加富有挑战性的市场。
汽车 产业一直都是世界上最大的产业之一，面对新能源革命。
新能源 汽车 大概率将会在未来成为事关国计民生的重要支柱产业，而动力电池恰恰就是新能源 汽车 的生命源泉所在。
在三元锂电池领域宁德时代已经是老大了。
随着CTP技术的无钴电池的出现，宁德时代将磷酸铁锂电池的成本降低到了600元以内，而三元锂的成本还维持在1000元左右。
正是由于宁德时代磷酸铁锂电池成本的大幅降低，也吸引了迫切想要提升销量的特斯拉，两者一拍即合。为新车装上了磷酸铁锂电池，这样一来，特斯拉的新车的价格有望进一步下降。
最终受益的还是咱们老百姓。
三元锂电池的优缺点
三元锂电池的优点是：体积更小，容量密度更高，耐低温，循环性能更好，是新能源乘用车的主流。缺点:热稳定性差，在250-300℃会分解，三元锂材料的化学反应特别强烈。一旦释放出氧分子，电解液就会在高温作用下迅速燃烧，进而发生爆燃。
三元锂电池又称“三元锂聚合物”，是指以锰酸镍钴或铝酸镍钴为正极材料的锂电池。三元锂电池因其体积更小、容量密度更高、耐低温等优点，被广泛应用于新能源汽车。比如我们熟知的特斯拉，它的所有车型都使用三元锂电池。
三元锂电池的寿命是2000次充放电循环，如果我们把它算作一天一次充电，可以持续五年以上。但是，实际上，使用和理论还是有区别的。
进行1000次循环充放电，其实三元锂电池已经衰减了50%，也就是说充满电后只能跑原来里程的一半。那么如何避免这种情况呢？用的时候充电，没电了再充电。此外，优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池的衰减。
