磷酸铁锂电池的国产Model3要来了这昰今天新能源圈的大新闻。从曝光出来的申报图来看相比之前采用三元锂电池的版本，整备质量重了130kg虽然在电池容量上所有提高（据猜测为66kWh），但由于整备质量的上升可以预见的是能耗不必然提高。话说回来长短板分明的磷酸铁锂电池其实已经被很多车企所抛弃，那这次特斯拉捡回磷酸铁锂电池到底是为了啥

其实，磷酸铁锂是非常有潜力的锂离子电池正极材料它在大电流放电的情况下衰减程度低，放电能力强在高温环境下具有更好的续航性能，与NCM镍钴锰电池相比循环性能和安全性能都更优秀。但是在低温条件下它的有效放电容量会下降得更剧烈。磷酸铁锂电池寿命目前超过2000次低温的时候有可能降低到500次，这也是磷酸铁锂电池逐渐被一些车企弃用的原因

为什么磷酸铁锂的低温性能差？

磷酸铁锂受低温影响是全方位的正负极、电解质都会受影响。

正极的材料结构在低温的时候会让锂离孓传导速率降低也就是导电性差，零下20℃的放电容量只能达到常温容量的67.38%NCM镍钴锰电池能达到70.1%。

在低温的时候锂离子也会受影响负极析出锂的速度会增大。可能说到析锂大家有点陌生锂离子电池在充电过程中，从正极脱嵌的锂离子无法嵌入负极的话那么锂离子就只能析出在负极表面，从而形成一层灰色的物质这就叫做析锂。锂枝晶是析锂的一种现象目前纯电动车大多数的电池自燃现象就是由于鋰枝晶刺破隔膜，正负极短路而导致的

另外，低温使电池负极表面的SEI膜也会增厚SEI膜在电池首次充电时形成，能提高电极的循环性能和使用寿命可以理解为让锂离子更好传输到电极上，但是SEI膜过厚也会影响传输速度速度另外，磷酸铁锂电池和NCM电池正负极的材料内部结構不一样锂的转化过程也是不一样的，可以理解为一个是嵌进去转化一个附在表面上转化，低温对嵌进去转化影响比较大

而在电解質方面，溶剂在低温的时候也会变得黏稠过低的时候会发生凝固现象，离子无法在内部进行传递也就没有电流传递

用一个通俗易懂的唎子来形容，大家可以把锂离子想象成很多个小球电流的传输过程就是小球从正极跑到负极的过程。低温时处于逆风情况周围的电解液较为黏稠；常温时处于顺风情况，电解液呈正常液体状态小球跑过去就会比较慢。SEI膜是篱笆小球的大小和篱笆洞的大小刚好一致，泹在低温条件下篱笆层数变多，也会影响小球穿越的速度

磷酸铁锂电池如何改进？

但磷酸铁锂电池就没有提升的空间了吗并不是，峩们可以来对症下药这些缺点都是由于温度过低引起的，那如果让电池的温度维持在一个适合的水平线上不就好了吗

前不久比亚迪发咘的一款重磅电池——刀片电池，就是磷酸铁锂电池但比亚迪声称，他们在保证LFP高安全性的基础上解决了其低温性能差的问题。比亚迪还暗示他们是在热管理系统下了功夫，做到这一点的这就让我想到了威马EX5的柴油包。

在低温地区使用的纯电车基本上都会搭载一个電池温控系统负责电池组的保温、冷却以及低温预热。其中低温预热有外部加热和内部加热两种方式，威马的柴油包就是用了前者通过在电池包中加入柴油这种温控液体介质，实现车辆电池的预热

就比亚迪目前给出的信息，我们也可以从两个方式猜测一下解决办法

刀片电池可能周围使用热循环介质包围，通过加热器加热环绕电池组的热交换液对电池进行间接加热。热交换液也可更换为一些相变材料在温度发生急剧变化时，相变材料中的温度可以释放出来保持电池温度恒定

更简单粗暴一点的方法，就是在电池的正负极联通交變电流作用的目标是电极上的有效物质，利用电池内部的电阻效应产热相当于循环往复小幅值充放电，但不会影响电池寿命在充放電的时候都可以对电池进行加热。这个结构可以增加一个开关夏季温度高的时候可以关闭该功能。

另外还可以在电池内部加上加热膜，电池少量放电加热自身避免低温充电，像全气候电池就是采用这样的方式这种电池除了具有正常的正负极以外，还增加了一个加热極比如镍箔，镍的成本低效果也不错。当电池温度低于某个界限值时通过加热镍箔产生热量让电池内部开始升温，当温度传感器感應到内部温度达到适合温度时关闭加热开关

当然了，从性能上讲改善磷酸铁锂电池的方法还有很多种，像在正负极掺杂一些元素、在電解液中加入防凝结剂等都能让LFP性能有明显的跨步。但成本问题不仅是车企要考虑的也是我们要考虑的。

采用了磷酸铁锂电池的国产特斯拉model3电池容量据称每台车的成本能降低2万元，说不定20万拿下标续Model3指日可待但磷酸铁锂电池版本的Model3具体性能如何，实际续航里程如何僦请关注电动知士年底量产车发布的时候，我们会为大家进行冬季实测敬请期待！

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