作为在一个研讨所作业的工程师狗，总算有机会在自己的范畴说几句了。
首要纠正一个概念，“锂电”是咱们一般说的“锂离子电池”的简称，而有些人说的“铁电”，其实是运用磷酸铁锂为正极资料的锂离子电池，它是“锂电”的一种。
特斯拉为什么运用松下18650锂电池?
OK，现在开端答复，先说简略版浅显型摘要：
特斯拉运用的松下18650锂电池，以NCA为正极，而且规划了杂乱的电池办理体系，然后尽或许确保和进步了电池作业的高效性与安全性。至于是否肯定的安全，这个无法答复，你假如想说自燃，我还想说汽油车夏天也自燃呢。
关于纯电动轿车(不考虑插电混动以及纯混，人家能够靠汽油开挂)，咱们最最纠结的是什么?路程焦虑，便是开不远，由于电池的能存储的能量密度太低，车用电池成组后现在一般也就100~150Wh/kg的能量密度，汽油的这个数值大概是10000……所以哪怕你像乌龟相同背一车电池都不见得处理问题。咱们天天吐槽电动轿车天天充电跑不远半路没电了怎么办，都是能量密度太低给害的。
现在电池技能的最大短板，便是能量密度太低，落后于摩尔定律无穷远……别扯那些锂空什么的，即便它们能量密度也不够高，关键是离有用还远……
所以至于为什么不选用磷酸铁锂电池，我想说，首要原因，应该是容量(Capacity单位是Ah)，以及能量(Energy，即容量的Ah乘以电压，得到Wh)偏低(磷酸铁锂容量比三元低一点，电压还低，只要3.4V，所以乘出来的能量就更低了)。
实践的轿车用电池组都是串并联组合出来的，需求用串联来进步电压，此刻，单节单池的电压以及不同电池之间的容量一致性显得非常重要，光说容量低是不谨慎的。
自己的作业便是在国内某研讨所做磷酸铁锂的某晋级产品的研制，还一起乱看一些其它资料，锂电池和电动轿车的东西，所以在这儿答一下。
(现在开端富丽地半学术地打开斯米达)
要比照几种正极资料，咱们就必须引进这个图，即五个重要功能判据：
Power功率，Life寿数，Cost本钱，Safety安全，以及Energy能量。
比照的资料是NMC/NCA三元资料/NCA，LCO钴酸锂，LFP磷酸铁锂，LMO锰酸锂。NCA和NCM比较附近，算是资猜中的近亲，因而在这儿归为一类说。
LCO = LiCoO2 , layered, NMC = LiNixMnyCozO2 , layered, NCA = LiNi1-y-zCoyAlzO2 , layered, LMO = LiMn2O4 spinel, LFP = LiFePO4 olivine
从这个图中，咱们能够看出：
•LFP资料
Energy能量最低(悲惨剧，容量低是一方面，3.4V的低电压才是问题，不和比方便是镍锰酸锂尖晶石，电压4.7V)。篇幅所限，就不在这儿放充放电曲线了。
Power功率一点也不低(在鄙研讨所克己的中试级磷酸铁锂，5C能够做到130mAh/g滴(当然PHOSTECH的也能够……)。包碳+纳米化资料倍率功能仍是很强壮的!
Life寿数和Safety安全性最优，这首要得益于该资猜中聚阴离子PO43-的结合效果，使得氧结合的更好，与电解液的反响活性低，不像三元资料那样更简单呈现一些发生氧气鼓泡等现象。寿数上，一般以为能够>4000次循环。
Cost本钱，磷酸铁锂还不错，本钱上仅次于LMO锰酸锂资料(这个东西，空气烧，锰源又廉价)，第二有竞争力。磷酸铁锂的质料，磷铁锂都比较廉价，可是做成纳米粉需求一些本钱，热处理又要在慵懒气氛下进行，种种工艺要求，导致该资料的本钱(国产的大约10W/t)不像LMO那么低(6~7W/t)，可是比起NMC(13W/t)，LCO(更贵)仍是廉价一些的。
原因：钴比镍贵(我国贫钴啊有没有)，镍比锰铁要贵，用什么质料，有什么本钱。
•然后再比照剖析以下NCM/NCA资料
能量最有优势(电动轿车就想跑远点，这个最重要)。此外跟着高镍NCM资料的研制推出，这个资料的能量密度还能有进一步的进步
功率还能够(其实也够用了，关于纯电动轿车，能量比功率特性更为重要，关于丰田Prius这种混动车，功率特性才更重要，但条件是能量不能太挫)
寿数，也不错。之前的时分，三元资料或许寿数在1000次左右，可是近几年来随研制作业的发展，该资料的寿数现已能够到达2000周(如同标准是还能坚持80%仍是多少，记不清了)，这就现已很可观了，比方你电动轿车，一天一充，一年365次，2000次够你6年了，好多人这时都计划换车啦。
本钱有点高(先供认这点)。
究竟用了些镍钴金属，本钱高点正常，可是这个资料至少比LCO钴酸锂廉价，所以今后在日常电子消费品范畴，替代LCO资料仍是比较有出路的。
安全差，尤其是相关于磷酸铁锂而言，NCM/NCA资料充电时会往外冒氧气，运用中出事的或许性也高于LFP资料，三元资料电池安全性一向存在一些问题。
可是提到这儿，电池里不只要正极资料，咱们还能够经过电解液成分调理，隔阂优化(陶瓷隔阂神马)以及优化电池控制体系(冷却，安全防护)来减轻这个问题。尽管NCM/NCA资料的安全性一向算是个问题，可是仍是有进步的空间和处理的方法的。说能彻底处理安全问题的，我以为都是在耍流氓。电池控制体系，是尽或许进步安全度，不或许确保100%安全。
哪个更安全?
所以在此比照一下这两个资料，最重要的能量密度上NCM/NCA完胜，寿数上NCM/NCA不差，安全上NCM/NCA差些，可是不严峻，功率不算太重要，两者都不错，本钱上NCM/NCA高一点。
•可是在这儿留意了：本钱上NCM/NCA高，是单位质量的本钱(rmb/kg)。
考虑到单位质量的NCM/NCA能量密度高(Wh/kg)，所以折合成单位能量的本钱的话(rmb/Wh)，NCM/NCA还更有优势一些，所以从单位资料的本钱来单纯核算，成果或许是比较有欺骗性的。
提到这儿，我不由得要吐槽：你们天天嫌电动车贵，便是由于电池用的多，便是由于单位能量的本钱(rmb/Wh)这个数太高，其实真的很难降啊，咱们都快喝西北风了啊啊啊啊==
•别的一点，便是磷酸铁锂放电渠道和平，不好做电池控制体系啊，NCM/NCA这方面就要好些。
不过作为一名磷酸铁锂研讨狗，我也得为咱们的资料说几句话：在寻求安全性、倍率性的场合，磷酸铁锂电池仍是有优势的，尤其是请天天吵着电动车、电池不安全的人多为咱们磷酸铁锂投票。
此外磷酸铁锂不需求用镍钴这些玩意，关于国家资源安满是有所协助的(好吧，其实也用不太多，不过这工业一旦大了用量也可观);
还有，磷酸铁锂资料究竟寿数仍是最好的，所以在某些要求时刻的场合，它有优势(比方有的电池廉价，可是寿数或许仅仅磷酸铁锂的一半不到，折合运用时刻后本钱就不相同了，我才不告知你是LMO呢)，咱们要学会算账。
在一些能量密度要求不是特别高的场合，磷酸铁锂仍是有优势的，比方储能等新范畴。
所以，说来说去，为了让纯电动轿车跑的更远，能量密度更高的电池更受喜爱。
参考文献：The Current Move of Lithium Ion Batteries Towards the Next Phase. Adv. Energy Mater. 2012,DOI: 10.1002/aenm.201200028
