現在、新エネルギー車には、リン酸鉄リチウム電池と三元リチウム電池という2つの主流の電池技術ルートがあります。この2つの電池は多くの応用分野で競合していますが、新エネルギー車分野での競争が主流です。これは、中国で最大のリチウム電池応用シナリオだからです。競争がある以上、比較が必要です。電池のコストパフォーマンスの比較は、車の価格を通じて行うことができます。性能面では、三元リチウム電池とリン酸鉄リチウム電池を比較する必要があります。条件を設定することで、2つの電池の実際のパラメータが得られます。関係する研究室、新エネルギー車メーカー、動力電池メーカーの実験によると、各テストでは特定のパラメータに微妙な違いが避けられませんが、2つの電池の性能に関する判断は一致する傾向があります。このため、比較には代表的なパラメータを取り上げます。



1. 乗用車ならBYD、乗用車ならテスラ。これは両者の規模の違いです。現在の技術水準から判断すると、三元系リチウム電池のエネルギー密度は一般的に200Wh/kgで、将来的には300Wh/kgに達する可能性があります。一方、リン酸鉄リチウム電池は現在100～110Wh/kg程度で推移しており、中には130～150Wh/kgに達するものもありますが、200Wh/kgを突破するのは非常に困難です。そのため、三元系動力電池はリン酸鉄リチウムの2倍のスペースを確保でき、スペースが限られた自動車にとって非常に重要です。テスラは三元系リチウム電池を、BYDはリン酸鉄リチウム電池を生産しているため、「乗用車はBYD、乗用車はテスラ」という格言があります。



2. また、三元リチウム電池はエネルギー密度が高く、重量がはるかに軽いため、消費電力が少なく、速度が速く、バッテリー寿命が長くなります。そのため、三元リチウム電池は自動車の長距離走行に適しており、リン酸鉄リチウム電池は主に路線バスに使用されています。バッテリーの寿命は短いため、短距離充電用の充電スタンドを設置する必要があります。



3. 旅客バスにおけるリン酸鉄リチウム電池の使用は、安全性への配慮が中心となっています。テスラ車では、過去に複数回の火災事故が発生しています。その理由は、テスラのバッテリーパックは約7,000個の18650三元系リチウム電池で構成されているためです。これらの電池、あるいはバッテリーパック全体に内部短絡が発生すると、裸火が発生します。衝突事故では、短絡が火災の原因となりました。リン酸鉄リチウムは、短絡が発生しても発火せず、耐高温性も三元系リチウム電池よりもはるかに優れています。


4. リン酸鉄リチウム電池は高温耐性に優れていますが、三元リチウム電池は低温耐性に優れており、低温リチウム電池の製造における主要な技術ルートとなっています。マイナス20℃では、三元リチウム電池は容量の70.14%を放電できますが、リン酸鉄リチウム電池は容量の54.94%しか放電できません。また、低温条件のため、三元リチウム電池の放電プラットフォームはリン酸鉄リチウム電池よりもはるかに高く、電圧プラットフォームの起動も速くなります。



5.充電効率は三元リチウム電池よりも高い。リチウム電池の充電は電流制限と電圧制限の方式を採用しており、第一段階では定電流充電を行う。このとき、電流は大きく、効率は高い。定電流充電が一定の電圧に達すると、定電圧充電の第二段階に入る。このとき、電流は小さく、効率は低い。したがって、両者の充電効率を測るために、定電流充電電力と電池総容量の比を定電流比と呼ぶ。実験データによると、10C以下で充電する場合、両者にほとんど差はないが、10C以上では差が広がる。20Cで充電する場合、三元リチウム電池の定電流比は52.75％、リン酸鉄リチウム電池の定電流比は10.08％で、前者は後者の5倍である。



6. サイクル寿命の点では、リン酸鉄リチウム電池は三元系リチウム電池よりも優れています。三元系リチウム電池の理論上の寿命は2000回ですが、基本的に1000サイクルで容量は60%に低下します。一方、Slaは3000サイクル後でも70%の電力しか維持できませんが、リン酸鉄リチウム電池は同じサイクル後でも80%の容量を維持します。



上記の 6 つの側面を比較すると、大まかに言えば、両者の相対的な利点はどちらが優れているかという疑問への回答に役立ちます。リン酸鉄リチウム電池は安全で、寿命が長く、耐高温性に優れています。三元リチウム電池は軽量で、充電効率が高く、耐低温性に優れており、この 2 つの違いが 2 つが共存する理由です。