電動車的電池怎麼選：三元鋰 VS 磷酸鐵鋰

最近幾年，大家越來越關心環保問題，開始關注電動車，而純電動車（BEV，Battery Electric Vehicle）更是成為市場的焦點。純電動車完全靠電池提供動力，用電能驅動馬達，所以它不但沒有燃油車的引擎，也不會排放廢氣，是目前最環保的汽車類型。

BEV不僅零排放，而且行駛的時候，噪音也比傳統燃油車低很多，駕駛起來更安靜和舒適。再加上，維護成本也較低。不過，電動車也有一些缺點，例如續航里程有限，充電時間較長，以及車價較高。

純電動車的組成與成本

純電動車（BEV）的設計與傳統汽油車不太一樣，最明顯的是將引擎和變速箱換成了電機、電池和電子控制系統。BEV的五大核心系統分別為：

• 馬達動力系統：由電機、減速器和驅動軸組成，就像是電車的心臟。電機把電能轉化為機械能，讓車輪轉動。減速器則負責調整電機的速度和扭矩，讓車子在高速行駛和慢速起步，都能順利運行。驅動軸則將電機的動力傳輸到車輪，讓車子跑起來。
• 車電系統： 包括電氣線路、控制器、感測器等，就像是車子的神經系統，負責管理和控制車輛的用電設備，包括車燈、空调、音響、儀錶等功能。
• 充電系統： 包括充電端口、充電控制器和充電線等，負責將外部充電至電池中。充電系統的性能決定了充電速度和效率。
• 電池系統： 是電車的核心部位，就像是傳統燃油車的油箱，負責儲存電能，為馬達提供動力。電池系統的性能直接影響續航里程、性能、安全性和使用壽命。
  • 電池成本：電池系統的成本佔BEV總成本的比例相對較高，約佔30%至40%。
  • 電池主要組成元件：電池系統主要由電池芯、機殼和電源控制板組成。
    • 電池芯： 是電池系統的核心，負責儲存電能。目前市面上常見的電池芯類型包括鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池等。
    • 機殼： 負責保護電池芯的外殼，防止損壞，並提供一定的散熱功能。
    • 電源控制板：負責控制電池的充放電過程，就像是電池的大腦，保護電池安全，並提高電池使用效率。
• 車身系統： 除了電池系統以外，純電動車還需要一個堅固的車身，包括車架、車門、車窗等，確保車輛的強度和安全，並讓駕駛有舒適的空間。

電動車的電池怎麼選：三元鋰 VS 磷酸鐵鋰

純電動車的核心部件之一就是電池，而電池的類型和性能直接影響著電動車的續航里程、充電速度、使用壽命以及安全性。目前市面上常見的純電動車電池主要分為兩大類：三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。

三元鋰電池

三元鋰電池的正極材料主要由鎳、鈷、錳等金屬氧化物組成，負極材料是六氟磷酸鋰和石墨。與磷酸鐵鋰電池相比，三元鋰電池具有以下優點：

• 更高的能量密度：三元鋰電池的能量密度比磷酸鐵鋰電池高，每公斤200~300Wh，這表示在相同體積或重量下，三元鋰電池可以儲存更多的電能，提升電動車的續航里程。
• 更好的低温性能：在零下20~30度時，充放性能才會大幅下降。

但三元鋰電池也有一些缺點：

• 安全性較低：三元鋰電池的安全性較低，由於材料本身的化學性質，熱失控溫度約200度。
• 循環壽命較短：循環壽命不如磷酸鐵鋰電池，大約1000~2000次之間，電池容量會逐漸衰退，影響續航里程。
• 成本更高：三元鋰電池的鈷材料成本較高，因此電池造價更貴。

磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池的正級材料是磷酸鐵鋰，負極材料是六氟磷酸鋰和石墨，它是一種安全性能高、壽命長、成本低廉的電池材料。與三元鋰電池相比，磷酸鐵鋰電池具有以下優勢：

• 更高的安全性：磷酸鐵鋰電池的安全性更高，熱失控溫度可達800度，不易發生熱失控。
• 更長的循環壽命：磷酸鐵鋰電池的循環壽命更長，充放電次數能循環2000次以上，電池衰減較小。
• 更低的成本：原材料成本較低，因此電池的整體成本也更低。

但磷酸鐵鋰電池也有缺點：

• 能量密度較低：每公斤90~150Wh，磷酸鐵鋰電池的儲電較少，影響電動車的續航里程。
• 低温性能較低：基本上在零下10度以下，充放電性能就會大幅下降。

以下表格列出了三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的主要性能差異，可以幫助消費者更直觀地比較兩者：

性能指標	三元鋰電池	磷酸鐵鋰電池
能量密度	200~300Wh/kg	90~150Wh/kg
續航里程	長	短
循環壽命	短: 1000~2000次	長: 2000次以上
安全性	低: 熱失控約200度	高: 熱失控達800度
低溫性能	好: 零下20~30度	差: 零下10度以下
價格	高: 鈷的價格較高	低

總之，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池各有優缺點，選擇電動車，需要根據需求進行選擇。例如，如果追求更長的續航里程，可以選擇三元鋰電池；如果更注重安全性、循環壽命和經濟性，可以選擇磷酸鐵鋰電池。随着電池技術不斷發展，未來還會有更多新的電池材料和技術出現，例如固態電池。