“特斯拉使用的锂电池真的安全吗？”

【按编辑分类】作者弗莱刘，陶瓷材料，锂材料，动力电池，thu博士。 目前隶属于清华大学能源网络创新研究院，主要负责储能技术的开发。

首先要修正一个概念。 “锂离子电池”是我们通常所说的“锂离子电池”的简称，但有些人所说的“铁电体”，其实是采用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，它是“锂离子电池”的一种。

好的，现在开始回答。 首先说一下简单版的通俗摘要:

特斯拉采用的松下18650锂电池，在以nca为正极的同时，设计了许多复杂的电池管理系统，尽量确保和提高了电池事业的效率和安全性。 关于是否绝对安全，这个无法回答。 如果你想说自燃的话，我想说汽油车也在夏天自燃吧。

对于纯电动汽车(不考虑插电式和纯混合，人可以用汽油切断)，我们最烦恼的是什么？ 行驶距离的不安是指不太远。 由于电池能够储存的能量密度过低，所以组装车用电池后，现在通常也是100~150wh/kg的能量密度。 汽油的这个数值大致是10000……所以，像乌龟一样背着车的电池也不能处理问题。 如果说大家每天吐槽电动汽车每天充电行驶的途中电池没电了怎么办，那就是能量密度太低了，造成了危害。

目前电池技术最大的短板就是能量密度太低，远远落后于摩尔定律……不能扯什么锂空之类的。 即使它们的能量密度不够，离实用也很重要……

所以，为什么不使用磷酸铁锂电池，我认为最大的原因是容量( capacity单位为ah )和能量)能源，即通过对容量的ah施加电压来得到wh )是否很低

实际的汽车电池组是串并联组合的，需要串联连接来提高电压。 此时，单电池的电压和不同电池之间的容量一致性很重要，光说容量低并不严格。

我的工作是在国内某研究所做磷酸铁锂某升级产品的开发，稍微看了一下其他材料，锂电池和电动汽车的东西，在这里回答一下。

(从现在开始华丽地半学术地展开紫罗兰() )。

对于一些正极材料，需要引入这张图，也就是五个重要的性能标准。

动力、生命、成本、安全、安全、能源。

对象材料为nmc/nca三元材料/nca、lco钴酸锂、lfp磷酸铁锂、lmo锰酸锂。 nca和ncm比较接近，是材料中的近亲，因此在这里被归为一种说法。

lco = licoo2，分层，nmc = linixmnycozo2，分层，nca = lini1-y-zcoyalzo2，分层，LMO = LMO = LIM N2 o4Spinel，LFP = LFP = LLP

从这张图中可以看到以下内容。

lfp材料

能量最低 (悲剧、容量低是一方面，3.4v的低电压是问题，相反的例子是镍锰酸锂尖晶石，电压4.7v )。 由于篇幅有限，这里不放置充放电曲线。

power 功率也不低(朴素的研究所自制的样品磷酸铁锂，5c可以130mah/g滴) )当然phostech的也可以…。 包炭+纳米化材料的倍率性能还是很强的！

life 寿命和safety的安全性最好，主要是由于该材料中的聚阴离子po43-的结合作用，氧键良好，与电解液的反应活性低，不容易像三元材料那样发生氧气鼓泡等现象 寿命上，通常为>； 4000个循环。

[/s2/ ]成本[/s2/ ]价格，磷酸铁锂不错。 在价格上仅次于lmo锰酸锂材料(这是空气体燃烧，锰源又便宜)，具有竞争力。 磷酸铁锂的原料、磷酸铁锂都比较便宜，但制成纳米粉需要一点价格，热解决还必须在惰性气氛下进行，要求各种工艺，因此该材料的价格(国产的约10w/t )为lmo呵呵

(/S2 ) )原因:钴比镍贵(我国有贫钴吗)，镍比锰铁贵，用什么原料，有什么价格？

接着，对以下的ncm/nca材料的分解进行说明

能量是最有特点的(电动汽车想跑很远，这是最重要的)。 另外，随着高镍ncm材料的开发，该材料的能量密度将进一步提高

功率还可以。 (实际上足够了。 在纯电动汽车的情况下，能量比动力的特征更重要。 像丰田普锐斯这样的混合动力车，动力的特征才是重要的，但前提是能量不会太受挫。 ）

寿命也不错。 以前，三元材料的寿命可能在1000次左右，但这几年随着研究开发的进展，这种材料的寿命已经达到了2000周。 (基准还能保持80%吗，能保持多久，我好像不太记得了。 )这已经很麻烦了。 例如，你的电动汽车，一天充电一次，一年365次，2000次估计你有6年了。 很多人在这个时候换乘

价格有点高((要承认这一点)。

(/S2 ) )毕竟使用的是镍钴金属，价格很贵是很正常的，但该材料至少比lco钴酸锂便宜，所以今后在日常电子消费品行业中，替代lco材料是很有前景的。

安全性差，，特别是磷酸铁锂，ncm/nca材料在充电时会往外冒氧，采用中的事故可能性也比lfp材料高，三元材料电池的安全性总是有点问题。

但是，在这里，电池不仅可以通过正极材料，还可以通过电解液成分的调节、隔板的优化(陶瓷隔板)以及电池控制系统的优化)冷却、安全防护)来减轻这个问题。 ncm/nca材料的安全性一直是个问题，但可以提高空之间和处理方法。 说完全能处理安全问题，我觉得都是耍流氓。 电池控制系统是尽量提高安全度的系统，不能保证100%的安全。

于是，这里关于这两种材料，在最重要的能量密度上，ncm/nca完胜，在寿命上，ncm/nca不错，在安全上，ncm/nca不好，但不严重，功率都不差，两者都不差，价格

但是，我在这里观察到了。 价格ncm/nca较高，为单位质量的价格( rmb/kg )。

考虑到单位质量的ncm/nca能量密度高( wh/kg )，单位能量的价格折起来) rmb/wh )比ncm/nca更有特点，因此根据单位材料的价格进行简单计算

说到这里，我想吐槽得不得了。 你们每天嫌电动车贵，是因为电池用得太多了。 这是因为单位能源的价格( rmb/wh )这个数量太高了。 其实不会那么容易下降的哦。 我们马上就要喝西北风了( == )

另外，磷酸铁锂放电平台很和平，电池控制系统很难建立啊。 ncm/nca比较好。 [/s2/]

但是，作为磷酸铁锂研究犬，我必须为我们的材料说几句话。 追求安全性、倍率性时，磷酸铁锂电池有其特点。 特别是对于每天都在吵吵嚷嚷没有电动汽车、电池的安全性的人，请给我们的磷酸铁锂投票。

另外，磷酸铁锂不需要使用镍钴这样的东西，有助于国家资源的安全(

还有，磷酸铁锂材料还是寿命最好的，所以根据需要时间的场合不同会有特点。 (例如，虽然有些电池很便宜，但寿命可能不到磷酸铁锂的一半。 换算成录用时间的话价格会不一样。 别告诉我是lmo。 ) ) ) )。

在对能量密度要求不高的情况下，磷酸铁锂有其特点，如储能等新兴行业。 当然，关于高压磷酸锰铁锂材料有意思的话，我只想说四句。 请联系我。

所以，说起来，为了让纯粹的电动汽车跑得更远，人们喜欢能量密度高的电池。

参考文献: thecurrentmoveoflithiumionbatteriestowardsthenextphase.adv .能源数据，doi: 10.1002/aenm.00028