来自我们赞助商的内容

新测试证明:LFP锂电池比NMC电池寿命更长

与许多基于NMC的锂电池制造商的说法相反，LFP化学性能优于NMC-它更安全，寿命更长，通常比NMC, NCA更便宜。

锂离子电池的两种主要化学成分

所有不同类型的锂离子电池，其中两种成为叉车和其他叉车的最佳选择:磷酸铁锂，或磷酸铁锂(LFP)和氧化镍锰钴锂(NMC)。

LFP电池化学反应的历史最为悠久。NMC是一种相对较新的技术。然而，这并不总是转化为一种普遍更好的技术。在电动汽车(ev)中，如汽车和卡车，由于整体重量更轻，每公斤能量密度更高，它通常是首选。然而，在仓储环境中，环境温度可能极端，重量不是问题，LFP电池广泛使用，相反可能是更有利的选择。

默认情况下，NMC和LFP化学制品的使用寿命可以在3000到5000个循环之间。然而，随着机会充电，这可以显著增加，任何地方高达7000循环计数。铅酸电池只有在电量耗尽至20%时才能充电，而锂离子电池则靠所谓的“机会充电”茁壮成长。虽然lfp和nmc这两种类型操作相似，但也有一些不同之处。

商用锂离子电池的降解:试验结果

根据《电化学学会杂志》2020年的一篇论文(商业锂离子电池的降解作为化学和循环条件的函数)，LFP电池的寿命比nmc更长。这一数据与广泛流传的观念相矛盾，即NMC细胞更耐用，寿命更长。这篇文章的作者给出了一种可能的解释——真实的商用电池的数据可能随着制造工艺的变化而变化，无论变化多么微小。

在严格的测试条件下，两种类型的商业锂电池都被反复放电和充电，从0%到100%。结果呢?根据这篇论文，“LFP细胞在检查条件下表现出明显更长的周期寿命。”

这些测试是在桑迪亚国家实验室进行的，作为“确定和表征商业锂离子电池安全性和可靠性的更广泛努力的一部分”。该研究考察了温度、放电深度(DOD)和放电电流对商用电池长期降解的影响。

所有电池都以0.5 C的速率充放电，或在两小时内耗尽电池的全部容量。

在所示的图形表示(摘自《华尔街日报》2020年的技术论文)中，您可以很容易地看到，在每一轮充放电循环中，LFP锂电池的放电容量保持(蓝色数据点)远远超过NMC电池的放电容量保持(黑色数据点表示)。该图表明，NMC的降解速度几乎是LFP的两倍，显示出LFP细胞优越的整体性能。

测试表明，lfp比nmc具有更好的RTE(往返效率)，计算方法是放电能量除以充电能量。计算结果表明，LFP是更有效、经济的选择。

锂镍钴铝氧化物电池(NCA)也是这个实验的一部分，它的表现与NMC相似，甚至更差。我们在本文中不关注NCA，因为它在锂电池的材料处理商业使用中不是主流，主要是由于安全和成本问题。

NMC和NCA细胞都表现出对放电深度的强烈依赖，与LFP细胞相比，NMC和NCA细胞对全SOC范围循环的敏感性更高。

LFP电池在所有条件下都具有最高的循环寿命，但当根据放电能量吞吐量进行比较时，这种性能差距缩小了。

LFP和NMC锂电池的化学性质:充电速度

LFP和NMC之间还有一个主要区别，通常用作材料处理的卖点。NMC锂离子电池有时以更高、更快的速度充电，通常与使用0到100%充电循环的LFP相比。然而，这是需要权衡的。为了做到这一点，电缆和连接器必须加强，因为该过程产生的温度更高。此外，单个电池必须相互绝缘，以容纳和散热。这通常使用陶瓷屏蔽，增加了电池单元的成本。

锂离子电池通常以较低的速率充电，通常高达1.5℃。然而，它们可以配备双插头，在保持较低充电温度的同时，将充电速率提高一倍。充电过程中的电流消耗总体上更低，可能会转化为更安全的充电。

在现实中，NMC的高收费率并不是问题。通过使用机会充电(这对锂电池有利)，电池永远不会完全放电。因此，从一个完全放电的电池充电到一个充满电的电池将很少，如果有的话，遇到。

结论很简单。尽管可以推广对NMC采用更高的收费标准，但没有可测量的时间节省增加或停机时间减少来验证收费标准超过1 C的必要性。

LFP vs NMC

虽然NMC电池经常被宣传为一种更新、更先进的技术，但它们也存在其他一些重大缺陷。闪点(化学物质点燃的温度)明显低于LFP。NMC的闪点是419华氏度，而LFP的闪点高达518华氏度。换句话说，在合适的条件下，NMC更有可能点燃和燃烧。例如，高充电率导致热失控，潜在的热损伤，在NMC电池组中比在LFP中更普遍。

NMC的技术和化学成分都导致它在使用和充电过程中运行得更热，需要更多的散热措施。陶瓷砖用于分离NMC电池中的电池，以进行热控制。这是LFP化学技术中不需要的措施。

虽然NMC技术具有潜在的更快的充电速率和略高的标称电压(3.7V而LFP的3.2V)，但没有明显的优势来证明较高的购买价格是合理的。虽然确切的价格随市场波动，但NMC电池的成本要高出30%至50%。LFP化学实际上是一种更安全的技术，性能会很好，甚至比更昂贵的NMC更好。

LFP电池的性能优于老式的、不安全的、效率较低的铅酸电池。NMC也是如此。但是，当总拥有成本叉车电池是一个驱动因素，LFP可能是更好的选择。

铅酸叉车蓄电池

在本文中，我们不能跳过与铅酸化学的不可避免的比较，因为这仍然是叉车世界中普遍存在的技术。铅酸电池是湿电池。电能是由液态化学物质与铅相互作用产生的。铅与酸发生化学反应后转化为硫酸铅。当连接到负载(叉车)时，电子通过它移动，平衡电子。简单地说，电池被“放电”了。给电池充电可以逆转这一过程。

虽然铅酸电池存在的时间最长，但它也有一些固有的缺陷。例如，它们的充电循环次数有限，大约在1500次左右。然而，这也意味着每次充电都要消耗一个周期。

理想情况下，电池应该在电量耗尽至剩余电量的20%至30%时进行充电，以避免容量损失。当容量小于20%时充电会损坏电池和电梯。经常充电，比如超过60%，你就是在浪费电量。电池寿命会缩短。

充/放电过程也会释放有毒和易燃气体。这使得铅酸在操作和充电过程中都很危险。铅酸电池也需要大量维护。如果水位没有得到适当的监测和维护(无论是高水位还是低水位)，电池寿命就会缩短，并可能出现危险情况。

最后，要正确维护这些电池，需要遵循8-8-8的规则:8小时使用，8小时充电，8小时冷却期，同样，避免由于这项技术的退化机制而导致电池容量损失。这意味着电池只能在24小时内的一个完整班次中使用。这意味着你必须有一个额外的备用电池来替换每一个工作班次。

与铅酸电池相比，NMC和LFP锂离子电池的总体寿命更长，充放电循环次数明显更高。与铅酸不同的是，锂离子的化学反应在频繁的充电中蓬勃发展。通过在休息时间和午餐时间充电，可以增加它们的使用寿命。

此外，与铅酸电池相比，电池的维护成本最低。你不需要监测电解质水平因为根本不存在电解质。电池室不需要通风，因为在充电过程中没有危险的气体。大部分的状态监测是由电池本身使用先进的电子电池管理系统。

关于电池化学选择的最后思考

在为您的操作选择正确的电池时，不要只考虑初始成本。考虑电池使用寿命期间的总体拥有成本。锂离子化学的安全操作和寿命应该被考虑在内。

从运行效率的角度和增加的安全系数来看，锂离子电池更有意义。

即便如此，在没有权衡NMC和LFP电池化学成分的利弊之前，也不要迅速做出决定。

NMC是电动汽车的绝佳选择。但对于叉车和PIT(动力工业卡车)来说，价格可能不值得。总体而言，LFP技术没有显著的性能提升，如果处理得当，电池退化速度会更慢，循环寿命会更长。
虽然一些NMC电池可能提供更快的充电速率(可能高达3摄氏度)，但由于机会充电，这并不一定是必要的。你很少会把电池从0充满到100%。
LFP电池的充电速率较低，但如果有必要，可以很容易地提高充电速率。
与现有的看法相反，数据显示LFP细胞在所有条件下具有最高的周期寿命。
这两种锂离子电池都比老式的铅酸电池安全得多。然而，NMC的低闪点(419华氏度)增加了火灾危险的可能性，特别是在高充电率的情况下。

在这里了解更多关于锂叉车电池的知识。