전기차의 핵심 부품인 배터리는 '심장'이라 불리며, 브랜드, 소재, 용량, 안전 성능 등은 전기차의 성능을 가늠하는 중요한 척도가 되었습니다. 현재 전기차 배터리 가격은 전체 차량 가격의 30~40%를 차지할 정도로 핵심 부품이라고 할 수 있습니다.
현재 시판되는 전기 자동차에 사용되는 주력 배터리는 크게 삼원계 리튬 배터리와 리튬인산철 배터리 두 가지 유형으로 나뉩니다. 다음으로, 이 두 배터리의 차이점과 장단점을 간략하게 분석해 보겠습니다.
1. 다양한 재료:
"삼원계 리튬" 또는 "리튬철 인산염"이라고 불리는 주된 이유는 전력 전지의 "양극 재료"를 구성하는 화학 원소를 지칭하기 때문입니다.
"삼원계 리튬":
이 양극 소재는 리튬 배터리용 리튬 니켈 코발트 망간산염(Li(NiCoMn)O2) 삼원계 양극 소재를 사용합니다. 이 소재는 리튬 코발트 산화물, 리튬 니켈 산화물, 리튬 망간산염의 장점을 결합하여 세 가지 물질의 삼상 공융계를 형성합니다. 삼원계 시너지 효과 덕분에 어떤 단일 화합물보다도 우수한 종합 성능을 나타냅니다.
"리튬 철 인산염":
리튬인산철을 양극재로 사용하는 리튬이온 배터리를 가리킵니다. 코발트와 같은 귀금속 원소를 포함하지 않고, 원료 가격이 저렴하며, 인과 철 자원이 지구상에 풍부하여 공급에 문제가 없다는 특징이 있습니다.
요약
삼원계 리튬 소재는 희소하며 전기 자동차의 급속한 발전과 함께 수요가 증가하고 있습니다. 가격이 높고 원료 수급에 따른 제약이 매우 크다는 것이 현재 삼원계 리튬의 특징입니다.
리튬인산철은 희귀/귀금속의 사용 비율이 낮고 주로 저렴하고 풍부한 철로 구성되어 있어 삼원계 리튬 배터리보다 가격이 저렴하고 원자재 가격 변동의 영향을 덜 받는다는 특징이 있습니다.
2. 서로 다른 에너지 밀도:
"삼원계 리튬 배터리": 활성 금속 원소를 더 많이 사용하기 때문에 주류 삼원계 리튬 배터리의 에너지 밀도는 일반적으로 (140Wh/kg~160Wh/kg)이며, 이는 니켈 함량이 높은 삼원계 배터리(160Wh/kg)보다 낮습니다.~180Wh/kg); 일부 중량의 에너지 밀도는 180Wh~240Wh/kg에 달할 수 있습니다.
"리튬 철 인산염": 에너지 밀도는 일반적으로 90~110W/kg이며, 블레이드 배터리와 같은 일부 혁신적인 리튬 철 인산염 배터리는 최대 120W/kg~140W/kg의 에너지 밀도를 갖습니다.
요약
"삼원계 리튬 배터리"가 "리튬 철 인산염 배터리"에 비해 갖는 가장 큰 장점은 높은 에너지 밀도와 빠른 충전 속도입니다.
3. 다양한 온도 적응성:
저온 저항성:
삼원계 리튬 배터리: 삼원계 리튬 배터리는 저온 성능이 뛰어나며 -20℃에서도 정상 배터리 용량의 약 70~80%를 유지할 수 있습니다.°C.
리튬인산철: 저온에 약함: 온도가 -10℃ 이하일 경우°C,
리튬인산철 배터리는 매우 빠르게 성능이 저하됩니다. 리튬인산철 배터리는 -20℃에서 정상 배터리 용량의 약 50~60% 정도만 유지할 수 있습니다.°C.
요약
"삼원계 리튬 배터리"와 "리튬철 인산염 배터리"는 온도 적응성에서 큰 차이가 있습니다. "리튬철 인산염 배터리"는 고온에 더 강하고, 저온에 강한 "삼원계 리튬 배터리"는 북부 지역이나 겨울철에 배터리 수명이 더 좋습니다.
4. 서로 다른 수명:
잔여 용량/초기 용량 = 80%를 테스트 종료 시점으로 사용하는 경우, 다음을 테스트합니다.
리튬인산철 배터리 팩은 납축전지 및 삼원계 리튬 배터리보다 수명이 길습니다. 차량에 장착되는 납축전지의 "최대 수명"은 약 300회에 불과하며, 삼원계 리튬 배터리는 이론적으로 최대 2,000회까지 사용할 수 있지만 실제 사용 시에는 약 1,000회 사용 후 용량이 60%로 감소합니다. 반면 리튬인산철 배터리의 실제 수명은 2,000회이며, 이때에도 95%의 용량이 유지되므로 이론적 수명은 3,000회 이상에 해당합니다.
요약
고성능 배터리는 배터리 기술의 정점입니다. 리튬 배터리는 두 종류 모두 비교적 내구성이 뛰어납니다. 이론적으로 삼원계 리튬 배터리의 수명은 2,000회 충방전 주기입니다. 하루에 한 번씩 충전한다고 해도 5년 이상 사용할 수 있습니다.
5. 가격이 다릅니다:
리튬인산철 배터리는 귀금속 소재를 포함하지 않기 때문에 원자재 비용을 매우 낮출 수 있습니다. 반면, 삼원계 리튬 배터리는 양극재로 리튬니켈코발트망간산염을, 음극재로 흑연을 사용하기 때문에 리튬인산철 배터리보다 비용이 훨씬 더 많이 듭니다.
삼원계 리튬 배터리는 주로 "리튬 니켈 코발트 망간산염" 또는 "리튬 니켈 코발트 알루미네이트"와 같은 삼원계 양극 소재를 사용하며, 주요 원료는 니켈염, 코발트염, 망간염입니다. 이 두 양극 소재에 함유된 "코발트"는 귀금속입니다. 관련 웹사이트 자료에 따르면 국내 코발트 기준 가격은 톤당 413,000위안이며, 원료가 감소함에 따라 가격이 지속적으로 상승하고 있습니다. 현재 삼원계 리튬 배터리의 생산 비용은 0.85~1위안/Wh이며, 시장 수요에 따라 상승 추세를 보이고 있습니다. 귀금속을 포함하지 않는 리튬인산철 배터리의 생산 비용은 약 0.58~0.6위안/Wh에 불과합니다.
요약
"리튬 철 인산염"은 코발트와 같은 귀금속을 포함하지 않기 때문에 가격이 삼원계 리튬 배터리의 0.5~0.7배에 불과합니다. 저렴한 가격은 리튬 철 인산염의 주요 장점입니다.
요약하다
최근 전기 자동차가 급성장하여 미래 자동차 산업 발전의 방향을 제시하고 소비자에게 더욱 향상된 경험을 제공하는 이유는 주로 전력 배터리 기술의 지속적인 발전 덕분입니다.
게시 시간: 2023년 10월 28일
