
钛酸锂电池用钛酸锂做负极材料,晶体结构是尖晶石型,这种结构能让锂离子快速嵌入脱出,所以充放电速度特别快。磷酸铁锂电池的正极是磷酸铁锂,橄榄石型结构更稳定,但锂离子迁移速度相对慢一些。我见过很多商用车型用钛酸锂,就是看中它能大电流快充,比如一些城市公交,十几分钟就能充80%的电。
钛酸锂电池的循环寿命普遍很长,通常能达到1万次以上,有些甚至能到2万次,这是因为它的负极材料不容易形成SEI膜(固体电解质界面膜),衰减速度慢。磷酸铁锂电池的循环寿命一般在3000-5000次左右,虽然比三元锂好,但和钛酸锂比还是差不少。不过磷酸铁锂在正常家用场景下也够用,比如每天充一次电,能用八九年。
能量密度方面磷酸铁锂更有优势,通常在150-200Wh/kg之间,所以相同重量下续航更长。钛酸锂的能量密度比较低,一般只有80-120Wh/kg,这就导致它的续航里程相对短一些。比如同样是50kWh的电池包,磷酸铁锂的车型可能能跑400公里,钛酸锂的可能只能跑300公里左右。
钛酸锂的低温性能非常好,在-40℃的环境下还能保持70%以上的容量,这在北方地区特别实用。磷酸铁锂在低温下性能会下降,比如-20℃时容量可能只剩50%左右,冬天续航会打折扣。安全性方面两者都不错,钛酸锂热稳定性高,不容易起火爆炸;磷酸铁锂的分解温度也很高,安全性比三元锂好很多。
钛酸锂的成本比较高,主要是因为钛酸锂材料贵,所以一般用在对快充和寿命要求高的商用领域,比如公交车、物流车。磷酸铁锂成本相对低一些,更适合家用车,现在很多新能源车都用磷酸铁锂电池,比如比亚迪的刀片电池就是磷酸铁锂的。