关于电动汽车电池 LFP 化学的 5 个事实

磷酸铁锂 (LFP) 电池化学正在打破电动汽车 (EV) 市场的壁垒。它有望重新定义北美和欧洲的电池制造和电动汽车销售。它功能强大、重量轻、充电速度快……但 LFP 实际上并不是什么新鲜事物。

1. LFP 是一种特定类型的锂离子化学。

LFP 化学在电动汽车中的复兴及其在未来电动汽车中的作用使许多人不禁要问：哪种电池化学最适合电动汽车，磷酸铁锂还是锂离子？

由于锂离子 (Li-Ion) 电池是大多数人可能都熟悉的可充电电池，因此这似乎是合乎逻辑的选择。它们用于许多日常用品，例如当今道路上行驶的手机、笔记本电脑和电动汽车。但在讨论每种电动汽车电池的优缺点时，这并不是 LFP 和锂离子电池之间的较量。

锂离子电池系列包含以阴极命名的不同电池化学成分； LFP 是该家族的一员。 虽然 LFP 是锂离子电池，但并非所有锂离子都是 LFP。 其他锂离子电池包括镍锰钴氧化物 (NMC) 电池和锂镍钴铝氧化物 (NCA) 电池。 两者都已在电动汽车中大量使用。

2. LFP中的“F”代表铁。

有趣的事实！电池通常以阴极使用的化学物质命名，而 LFP 电池使用由无机化合物磷酸铁锂制成的阴极材料，其化学式为 LiFePO4。“F”来自元素周期表中铁的化学符号“Fe”。Fe 源自拉丁语中的铁，ferrum。您可能还会看到 LFP 被称为磷酸铁锂电池。

3. LFP 可充电至 100%。

如果您的电动汽车想要长寿、幸福地生活，就必须保持电动汽车电池健康。 如果您的 EV 有 NMC 或 NCA 电池，最简单的方法之一就是不要每天将电池充电至 100%。 这可以防止加速日历老化，即无论是否使用电池都会发生的自然老化。 将 NMC 或 NCA 充电至 100% 会使电池处于极端充电状态。 由于电池将化学能转化为电能，因此电池在充满电后本质上是不稳定的。 总的来说，最好的做法是避免过高和过低的充电，80% 是最佳使用寿命的标准电池容量。

但是，LFP 电池是该充电标准的一个例外。 LFP 有 100% 的可用容量，这意味着它们可以充满电而不会导致电池加速退化。 这要归功于电池的阴极。

LFP正极中的磷-氧键强于其他正极材料中的金属-氧键。 这种结合阻碍了氧气的释放，需要更多的能量和更高的起始温度才能实现热失控。 这使得电池在充满电时更稳定。

4. LFP 是一种成本较低的选择。

电动汽车大受欢迎，更多企业从内燃机转向电池的需求不断增加。 然而，即使需求增加，由于电池制造，制造电动汽车的成本仍高于传统柴油发动机。

生产 NMC 和 NCA 电池需要镍和钴，这两种材料的开采成本相当高。购买这两种材料的成本已经很高了。然而，镍短缺的加剧和钴产量的紧张对生产 NMC 和 NCA 电池以及使其能够以可承受的价格集成到电动汽车中构成了挑战。

另一方面，LFP 电池目前绕过了供应链问题和价格上涨，因为阴极不需要镍和钴。 LFP 的阴极由地球上储量丰富的材料制成。 磷酸铁锂是属于橄榄石矿物家族的结晶化合物。 因为橄榄石家族是地球上地幔的主要成分，所以 LFP 更容易以更低的成本提取。

5. 全球 17% 的电动汽车市场由磷酸铁锂电池驱动。

磷酸铁锂电池于 1996 年首次问世，因此这种电池化学物质已经出现在电动汽车市场也就不足为奇了。 发现者 约翰·班尼斯特·古迪纳夫 (John Bannister Goodenough) 的研究小组 在德克萨斯大学，LFP 电池因其广泛的优势而获得认可。 即使具有优势特性，LFP 直到 10 年后才首次大规模采用，当时它们成为电子行业的宠儿。

多年来，磷酸铁锂电池技术不断改进，如今已广泛应用于摩托车、太阳能设备以及电动汽车等众多领域。全球 17% 的电动汽车市场已经采用磷酸铁锂电池，但这种电池化学技术有望实现下一个重大突破，大规模应用于电动公交车和电动卡车等各种公路应用。与其他类型的锂离子和铅酸电池相比，磷酸铁锂电池的能量密度较低，制造成本较低，而且更容易生产。

锂供应短缺的警告威胁到 下调2030年全球电动汽车销量预测，但即使这样似乎也没有减缓将 LFP 电池用于电动汽车的势头。 LFP 电池的化学成分仍然更易于生产且成本更低。 它们高效的充电、更低的拥有成本、无毒、长循环寿命和出色的安全特性使其成为未来电动交通工具的宠儿。