Hiện nay, có hai tuyến công nghệ pin chính thống trong xe năng lượng mới, pin lithium sắt phosphate và pin lithium ba thành phần. Mặc dù hai loại pin này cạnh tranh trong nhiều lĩnh vực ứng dụng, nhưng sự cạnh tranh trong lĩnh vực xe năng lượng mới là tuyến chính, bởi vì Đây là kịch bản ứng dụng pin lithium lớn nhất tại Trung Quốc. Vì có sự cạnh tranh nên phải có sự so sánh. Việc so sánh hiệu suất chi phí của pin có thể được thực hiện thông qua giá của xe. Về hiệu suất, cần phải so sánh pin lithium ba thành phần và pin lithium sắt phosphate. Bằng cách thiết lập các điều kiện, các thông số thực tế của hai loại pin được thu được. Theo các thí nghiệm của các phòng thí nghiệm có liên quan, các nhà sản xuất xe năng lượng mới và các nhà sản xuất pin điện, mặc dù mỗi thử nghiệm không tránh khỏi có sự khác biệt nhỏ về các thông số cụ thể, nhưng các đánh giá về hiệu suất của hai loại pin có xu hướng nhất quán. Để đạt được mục đích này, chúng tôi lấy các thông số đại diện để so sánh.



1. Chọn BYD cho xe du lịch và Tesla cho xe ô tô. Đây là sự khác biệt về kích thước giữa hai loại. Xét theo công nghệ hiện tại, mật độ năng lượng của pin lithium ba thành phần nói chung là 200Wh/kg, và có thể đạt tới 300Wh/kg trong tương lai; trong khi pin lithium sắt phosphate hiện đang dao động ở mức 100~110Wh/kg, và một số có thể đạt tới 130~150Wh. /kg, nhưng rất khó để vượt qua 200Wh/kg. Do đó, pin năng lượng ba thành phần có thể cung cấp không gian gấp đôi so với lithium sắt phosphate, điều này rất quan trọng đối với những chiếc xe có không gian hạn chế. Tesla sản xuất pin lithium ba thành phần, còn BYD sản xuất pin lithium sắt phosphate, vì vậy có câu nói "BYD cho xe du lịch, Tesla cho xe ô tô".



2. Ngoài ra, do mật độ năng lượng cao và trọng lượng nhỏ hơn nhiều, trọng lượng nhẹ và diện tích nhỏ quyết định rằng xe năng lượng mới sử dụng pin lithium ba thành phần tiêu thụ ít điện năng hơn, do đó tốc độ nhanh hơn và tuổi thọ pin mạnh hơn. Do đó, pin lithium ba thành phần có thể được sử dụng cho ô tô chạy xa hơn, trong khi xe năng lượng mới sử dụng lithium sắt phosphate về cơ bản được sử dụng cho xe buýt thành phố. Vì tuổi thọ pin không xa tại một thời điểm, cần phải có cọc sạc để sạc trong phạm vi ngắn.



3. Tất nhiên, cốt lõi của việc sử dụng pin lithium sắt phosphate trong xe buýt chở khách là dựa trên các cân nhắc về an toàn. Đã có nhiều hơn một vụ tai nạn hỏa hoạn trong xe ô tô Tesla. Lý do là: Bộ pin của Tesla bao gồm khoảng 7.000 pin lithium ba thành phần 18650. Nếu pin của các đơn vị này hoặc toàn bộ bộ pin bị đoản mạch bên trong, ngọn lửa sẽ được tạo ra. Tai nạn va chạm, đoản mạch gây ra hỏa hoạn. Vật liệu lithium sắt phosphate sẽ không cháy trong trường hợp đoản mạch và khả năng chịu nhiệt độ cao của nó tốt hơn nhiều so với pin lithium ba thành phần.


4. Mặc dù pin lithium sắt phosphate có khả năng chịu nhiệt độ cao, nhưng pin lithium ba thành phần có khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt hơn và là con đường kỹ thuật chính để sản xuất pin lithium nhiệt độ thấp. Ở nhiệt độ âm 20°C, pin lithium ba thành phần có thể giải phóng 70,14% dung lượng của chúng, trong khi pin lithium sắt phosphate chỉ có thể giải phóng 54,94% dung lượng của chúng và do điều kiện nhiệt độ thấp, nền tảng xả của pin lithium ba thành phần cao hơn nhiều so với pin lithium sắt phosphate và nền tảng điện áp khởi động nhanh hơn.



5. Hiệu suất sạc cao hơn pin lithium ba thành phần. Sạc pin lithium áp dụng phương pháp giới hạn dòng điện và giới hạn điện áp, tức là sạc dòng điện không đổi được thực hiện ở giai đoạn đầu tiên. Lúc này, dòng điện lớn và hiệu suất cao. Sau khi sạc dòng điện không đổi đạt đến một điện áp nhất định, nó sẽ bước vào giai đoạn thứ hai là sạc điện áp không đổi. Lúc này, dòng điện nhỏ và hiệu suất thấp. Do đó, để đo hiệu suất sạc của hai loại, tỷ lệ công suất sạc dòng điện không đổi so với tổng dung lượng pin được gọi là tỷ lệ dòng điện không đổi. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy có rất ít sự khác biệt giữa hai loại khi sạc dưới 10C, nhưng khoảng cách trên 10C sẽ được nới rộng. Khi sạc ở 20C, tỷ lệ dòng điện không đổi của pin lithium ba thành phần là 52,75% và tỷ lệ dòng điện không đổi của pin lithium sắt phosphate là 10,08%, loại trước gấp 5 lần loại sau.



6. Về tuổi thọ chu kỳ, pin lithium sắt phosphate tốt hơn pin lithium ba thành phần. Tuổi thọ lý thuyết của pin lithium ba thành phần là 2000 lần, nhưng về cơ bản ở 1000 chu kỳ, dung lượng giảm xuống còn 60%; SLA, sau 3000 lần, chỉ có thể duy trì 70% công suất, trong khi pin lithium sắt phosphate có 80% dung lượng sau cùng một chu kỳ.



Khi so sánh sáu khía cạnh trên, có thể kết luận sơ bộ rằng những ưu điểm tương đối của hai loại pin này hữu ích để trả lời câu hỏi loại nào tốt hơn: pin lithium sắt phosphate an toàn, tuổi thọ cao và chịu được nhiệt độ cao; trọng lượng của pin lithium ba thành phần nhẹ, hiệu suất sạc cao và chịu được nhiệt độ thấp, sự khác biệt giữa hai loại pin này là lý do khiến chúng cùng tồn tại.