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鎳氫為何被淘汰？三元锂為何強壓磷酸鐵锂？

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圖文版：

上期探究了本田immd的動力電池類型。

最後驗證為鎳钴錳三元锂電池。

上期沒細說，其實是NCM111，而不是有些人說的钛酸锂電池。這期本來是想聊一下這款電池的特性及大家特别關心的使用壽命問題。

但是，前面聊了一下動力電池的科普之後，時間已經很長了，所以幹脆換個主題，我們先講動力電池的概況，下期再細講本田混動的三元電池吧。

在電池選型時，有兩個特别重要的指标，一個是比能量，一個是比功率，指的單位質量的電池所能提供的最大容量和最大功率，也可以叫作能量密度和功率密度。

我們看這張圖：

這是一張不同電池類型的ragone曲線圖，橫坐标是比能量，單位是Wh/kg，縱坐标是比功率，單位是W/kg，一般來講是，這兩個值都是越大越好。

而這張圖也很有意思，能解釋目前市場上很多電車和混動車的電池選型問題。

比如第一個，關于鎳氫電池。

前兩年還有人吹豐田混動的鎳氫比本田的锂電池穩定、可靠什麼的，但是看到這張圖，如果你是工程師，你會怎麼選項，锂電池能量密度和功率密度全方面吊打鎳氫，鎳氫電池被淘汰隻是時間問題。

對了，其實本田早期的IMA混動用的也是鎳氫，大概在2011年左右開始切換成锂電池。

而豐田自家的插混車型和雷克薩斯也都開始裝載锂電池了，所以拜托某些人不要再吹鎳氫了。

第2， 這張圖也能說明為什麼目前動力電池市場，基本是锂電池一家獨大，這裡的锂電池包含了三元锂和磷酸鐵锂。

道理也一樣，锂電池的功率密度和能量密度兩個維度都遠超其它電池，而且其曲面橫跨兩端，要高功率有高功率，要高能量有高能量。

第三，即便是锂電池，高功率和高能量也不能兼得，比如圖中的锂電池最高能量可超180Wh/kg，最高功率接近9kW/kg，随着技術進步，這兩參數都可以提高的，但你不能讓1kg锂電池同時達到180Wh和9kW，必須得取舍。

相應的，像混動、插混、純電這三種應用類型，可以都選锂電池，但他們的性能取向就完全不一樣。

比如雅閣混動，電池容量小，隻有1.3度電左右，但是有很高的功率輸出要求，近60kW，放電倍率超過40，所以肯定會選擇超高功率電池，其所在區域對應的橫坐标大概是80Wh/kg左右。

而純電車就不一樣了，一台續航500公裡的純電車，電池包大概得70~80度電，電機功率撐死了300多kw，比如漢EV的電池包77度，四驅車型電機總功率363kW，放電倍率不超5，其所在區域的橫坐标大概在140左右，妥妥的高能量區。

而插電車型的需求則介于這兩者之間，漢DM電池包15度電，電機功率180kW，放電倍率12左右，其所在區域的橫坐标大概在120左右，兼顧能量和功率。

這也解釋了為什麼漢EV使用的是磷酸鐵锂電池。

而漢DM采用的則是三元锂電池，因為三元锂可以提供更高的放電倍率。

同時，這在一定程度上也可以佐證我之前的一個觀點，秦plus dmi混動在高速地闆油時，還是會切換到串聯模式，因為刀片電池的最大功率無法讓電機滿負荷輸出。

前面說了锂電池一家獨大，我們看下它大到什麼程度，比如某投行的研報顯示，19年動力電池的裝機電量占比，三元锂占61%，磷酸鐵锂占32%，另外兩種1%也是锂電池，也就是說锂電池占比至少超過95%。

獨大，不止是大，更是獨啊。

而動力電池的三元锂和磷酸鐵锂之争，更是被很多人津津樂道，我們大概看下這兩類锂電池的特點：

磷酸鐵锂的優點是安全性好、成本低。

安全性高這個不用多說了，畢竟有過紅極一時的針刺對比試驗。

成本低的話，根據19年的相關數據，磷酸鐵锂的電池包成本大概是900元/度，而三元锂大概是1000元/度，差距不算大。

劣勢是能量密度低、低溫性能差。

能量密度，我們也調下數據，這張表中，我們隻比較下甯德時代和比亞迪兩家的磷酸鐵锂和三元锂。

甯德時代和比亞迪的磷酸鐵锂，表中簡稱LFP，能量密度分别是170和178Wh/kg，但他們兩家的鎳钴錳NCM523都達到了200Wh/kg，而甯德時代的高鎳型号NCM811更是高達240Wh/kg。

有一點先說明，電池包的能量密度，因為還涉及到電芯到模組的包裝和電池包的包裝，最終電池包能量密度會下降，而且這兩類電池其電芯和電池包的差值也可能會變化。

能量密度的差異還是挺明顯的，在車重、空間都緊張的乘用電車或是混動車市場，多數車企都會選擇三元锂，這也是前面數據顯示三元锂裝車電量幾乎是磷酸鐵锂兩倍的原因。

但是，随着電車自燃或引燃等新聞不時見諸網絡，同時比亞迪新出的刀片電池包提高了實際能量密度，估計會有一些車型會因為安全的考慮，選擇磷酸鐵锂，所以未來幾年，磷酸鐵锂的市場占比應該能提升一些。

至于低溫性能差。

其實電池都怕冷，隻是磷酸鐵锂的低溫特性比锂電池還差，有數據顯示-20度磷酸鐵锂相對容量隻有25度時的55%，而三元锂還能達到70%。

這也與前些天有人吐槽漢EV冬天實際續航打了對折相呼應。。。

至于三元锂的優缺點，能量密度高、價格高、熱穩定性差這些，跟磷酸鐵锂是相對應的，就不用多作解釋了。

關于不同類型動力電池的概況就聊這麼多，至于本田immd混動系統中的鎳钴錳三元锂電池性能和使用壽命到底如何，我們下期再聊？

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