三元锂离子动力电池和磷酸铁锂电池哪个要更适合电动汽车？

磷酸铁锂电池看起来似乎是非常的优秀，但实际上这种电池质量并不是非常好，而且也容易电量消失，所以在电动车使用的时候，这种锂电池并没有受到大家的认可。而且这种电池在续航里程上也比较的短暂，维护起来也非常的困难，所以很多人并不是看好这种电池。

磷酸铁锂电池在很多时候，一般来说都会充电非常困难。会给骑电动车的人带来困扰，因此这种电池非常不方便，也被大家放弃。三元锂电池电动能力还是非常强的，在长期的使用中，人们也对这种电池给予了很高的评价，这就说明三元里锂电池是一种非常好的电池，这种电池很可能未来成为一种主流，当然从现在的情况来看，还没有形成一个市场机制，但是由于使用比较方便，未来肯定会被大家认可，这是未来的一个趋势。因此我们对三元锂离子电池应该有信心。

最近看行业新闻，越看越不对劲，感觉当下的动力电池领域充斥着一股戾气，非要让三元和磷酸铁锂拼个你死我活，更是大有置三元于死地而后快的意思。
事实上，近些年，三元和磷酸铁锂在科研领域是各有所悟，在性能方面各有所精，在商业应用上各有所得，就好比动力电池有两个儿子，一个功课好，一个体育好，成才了都能为社会做贡献，功课好的将来可以当科学家，体育好的可以当运动员，如今你要说功课好的孩子体育不好或者体育好的孩子功课不好，因此他是个坏孩子，那可真的是太荒谬了。
简单粗暴先回答问题：
磷酸铁锂适合：空间大，有条件装大体积电池，要求安全性能高，需要长时间不间断运营的场景，比如商用车和储能设施。
而三元适合：需要高能量密度，空间有限，客户体验感要求高的场景，比如中高端乘用车。
分工明确。
以上图为例，不同车型里能够容纳的电池体积差异肉眼可见
为什么这么说呢？
从结构本质上讲，磷酸铁锂的优势在于：结构稳定、充放电循环寿命较长，但同时也存在能量密度低，充放电效率低，低温表现不佳的问题。
相应的，三元的能量密度高、充放电效率高，同时其也有不耐高温的特性。

去年底，恒大做了个研究报告，影响人们买电动车最主要原因是“续航里程”。当时有个出租车司机抛出一个非常现实的问题，我要接个50公里的订单，而我只有30公里的电，我该怎么办？
至少在目前这个阶段，续航，还是纯电车型用户最关心的问题。

我们从头展开开始说：
首先，尊重材料的本性
无论是磷酸铁锂还是三元作正极，电池的本质都是一个一个的化学反应，而化学元素的特性是与生俱来的，材料改性或者是电池内部改变结构，都必须遵循化学元素的天性。磷酸铁锂和三元就有这样天生的基因不同。
先说磷酸铁锂：
如上图，磷酸铁锂是典型的正交晶系，每一个晶胞含有四个单元，一个八面体FeO4分别和一个四面体PO4与两个八面体LiO6共棱，另外一个四面体PO4又与两个八面体LiO6共棱，这样的结构使得锂离子在充放电时可以自由移动。
而人们所熟知的磷酸铁锂的许多特性则是基于P-O共价键的强大，由于P-O共价键的键能很大，所以稳定性很强，不容易分解，高温或者过充都不会使其结构崩塌。

磷酸铁锂电池更适合电功汽车。最重要的原因有两个，价格和循环寿命。

首先是价格。据中国科学院院士欧阳明高老师的介绍，磷酸铁锂系统的度电成本已经可以做到600元/kwh，而三元811系统的度电成本，哪怕是强大如特斯拉恐怕也要1000元/kwh，甚至会更高一些，普通的新能源车企也许要到1200元/kwh。以一款带50度电池的主流车型为例，如果使用磷酸铁锂，成本为3万元，使用三元锂电池，成本则在5万元-6万元之间。这2-3万的BOM成本差异对OEM来说是个天价。

随着新能源车的补贴退坡和停止，电动车要和燃油车在价格上竞争，只能靠磷酸铁锂。这个账很好算，一辆官方指导价为15万元的燃油车，BOM成本通常会在10.5万元左右。通常情况下，燃油车动力总成占BOM成本的比例为25%左右，也就是2.6万元左右。如果使用磷酸铁锂Pack成本可以低至3万元，另外还有加上电机驱动系统的0.5万成本。加上双积分、购置税减免等政策因素的话，电动车比燃油车成本略贵几千块，很有竞争力。

另外就是电池的循环寿命。尽管在不同的给定情况下会出现一些不同的数据，但大致上，普通的使用三元锂电池电动车的充电循环次数为800次左右，而使用磷酸铁锂电动车的充电循环次数为2500次左右。假设一款车型，充满电之后，NEDC续航里程为500公里，则三元锂电池电动车生命周期驾驶总里程为40万公里，而磷酸铁锂电动车生命周期驾驶总里程可以达到125万公里。

对于私家车而言，在它的生命周期里，大概能够跑个二三十万公里，40万公里总驾驶里程的电池寿命基本就够用了。但对于一些用于商业用途的车型，如出租车、客车、卡车，磷酸铁锂则更有竞争力，因为一辆出租车在若干年的使用周期中，很容易开出100万公里。如果使用三元锂电池，需要购买3次车，使用磷酸铁锂，购买一辆车就足以。

这也是为何在商用车领域，在储能领域，磷酸铁锂处于统治地位的原因。

然而，一旦实现了自动驾驶功能，哪怕是私家车，对一块电池总驾驶里程的要求，也将会骤然提升，因为届时私家车的使用率将会大幅提高。特斯拉自研的自动驾驶AI芯片FSD Chip已经批量装车，马斯克称要在2020年底，武装出一支规模达100万辆的无人驾驶出租车队（RoboTaxi）。

在这种情况下，循环寿命更长的磷酸铁锂当然是更好的方案。

磷酸铁锂电池循环5000次剩余容量百分之八十四，三元锂电池循环3900次剩余容量百分之六十六，循环寿命方面进行比较，磷酸铁锂电池组优势更明显。

　　如果把剩余容量/初始容量=80%作为测试结束点，目前磷酸铁锂电池实验室1C循环寿命在3500次以上，部分达到5000次，而三元锂电池实验室1C循环寿命在2500次左右。

　　在循环寿命这一个点上，磷酸铁锂电池组相较于三元锂电池，真实寿命要长许多。在同等循环次数下，磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池多不少。

　　除了在循环寿命方面这两者电池有着较大的差距，在安全性能方面，两者也有不同。

　　磷酸铁锂电池组和三元锂电池安全性能比较

　　从材料体系方面来进行比较，磷酸铁锂电池组的正极材料分解温度在700摄氏度左右，三元锂电池的正极材料分解温度在200摄氏度左右。

　　在实验室的测试环境下，短路的磷酸铁锂电池单体，基本不会有着火的情况出现。而三元锂电池则不一样，会更容易出现着火的情况，所以三元锂电池对于热管理的要求较高，而磷酸铁锂电池组对于温度的适应性更高也更安全。

三元锂电池更好一点，主要区别在于锂电池价格比较低，而且锂电池是环保电池可以循环使用。而磷酸铁锂电池不属于环保材料是不能循环使用的，并且电力也是差一点。
随着锂电工业的不断发展，越来越多的产品中都应用了锂电池产品。目前市场占比较高的产品当属三元18650锂电池。据悉，特斯拉汽车上就是用的三元锂电池产品；。叫其他产品来说，三元锂电池具有更长的寿命，更高的能量密度和更轻的质量。
三元锂电池最大的缺点就是在温度过高、环境密闭的话，在高温的作用下，电解液会迅速燃烧，增加电池发生自燃或自爆的风险。另外，如果回收不当，锂电池中的正极材料会造成重金属污染。
所谓磷酸铁锂电池，就是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素(比如钴等)。在实际使用中，磷酸铁锂电池具有耐高温，安全稳定性强，价格便宜，循环性能更好的优势。原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。