LFP 定 NMC？東南亞電動車項目的電池化學體系選擇
磷酸鐵鋰（LFP）與鎳錳鈷（NMC）電芯在電動車上各有用武之地。本文比較兩者的能量密度、循環壽命、熱安全、成本因素及氣候適應性，並列出電芯詢價（RFQ）應包含的內容。
作者 Aznet 工程團隊
選擇電芯化學體系，是電動車項目中最早、亦最具影響力的決定之一。它決定電池包的尺寸和重量、熱管理系統、電池管理系統（BMS）策略、可提供的保養條款，最終亦影響用家的總擁有成本。現時大部分項目的選擇集中於兩類鋰離子電芯：磷酸鐵鋰（LFP）及鎳錳鈷（NMC）。兩者並無絕對優劣。本文會說明主要的取捨，以及這些取捨在東南亞使用環境下的實際影響。
能量密度
NMC 電芯的重量能量密度和體積能量密度一般高於 LFP 電芯。在相同續航目標下，NMC 電池包通常更輕、更緊湊。這在空間和重量受嚴格限制的應用中最為重要，例如長續航乘用車、高性能車輛，以及每公斤重量都會影響操控的部分兩輪車。
LFP 透過電芯到電池包（cell-to-pack）設計及更大尺寸的方形電芯，減少電池包內非活性材料的比例，已縮窄部分差距。對於每日行駛距離可預計的市區及商用應用，LFP 的能量密度已經足夠。
循環壽命與老化
LFP 一般較能承受頻繁充滿電及深度循環，在相若條件下循環壽命通常較長。因此，它適合使用率高的車輛，例如巴士、送貨車、的士、網約車車隊及商用電動電單車，亦適合換電系統。
NMC 的老化對高荷電狀態及高溫較為敏感。採用 NMC 的項目通常會限制可用的荷電狀態範圍，並依靠更主動的熱管理來保護電池壽命。
熱安全
LFP 的正極結構熱穩定性較高，LFP 電芯一般有較高的熱失控起始溫度，即使發生熱失控，釋放的能量亦較少。但這不代表 LFP 電池包本身就是安全的：機械設計、電芯間距、洩壓、熔斷保護及 BMS 保護仍然不可或缺。它只是為設計師提供更多安全餘量。
NMC 電池包同樣可以設計至高安全水平，但通常需要更重視熱擴散阻隔、冷卻及濫用測試。
成本因素
LFP 不使用鎳和鈷，因此原材料成本一般較低，受這些金屬價格波動的影響亦較小。不過，電芯價格只是電池包成本的一部分。亦應考慮：
- 達到目標能量所需的電芯和模組數量
- 熱管理的複雜程度，例如液冷與風冷或被動冷卻的分別
- 結構及外殼重量
- BMS 要求，包括荷電狀態估算
- 按預期衰減所需預留的保養成本
- 物流及危險品處理
東南亞的氣候考慮
東南亞大部分地區氣溫高、濕度高，部分地區更有季節性水浸及多塵道路。高溫會加速所有鋰離子電芯的老化，因此無論採用哪種化學體系，冷卻策略和電池包密封都十分重要。LFP 較能承受高溫及高荷電狀態，在炎熱氣候下具實際優勢，尤其適合長時間停泊在戶外的車輛。
LFP 的主要弱點是低溫性能較差，以及電壓曲線平坦，令荷電狀態估算較困難。在大部分低地熱帶市場，低溫性能並非主要問題，但若車輛行走高地路線，或會出口至較寒冷的市場，便應納入考慮。
如何選擇
- 以下情況可考慮 LFP：巴士、貨車、客貨車及車隊車輛；商用兩輪及三輪車；換電；輔助或固定式儲能；以及成本和循環壽命比重量更重要的項目。
- 以下情況可考慮 NMC：長續航乘用車、空間或重量限制嚴格的應用、高功率性能用途，以及在寒冷氣候下運行的車輛。
電芯詢價（RFQ）應包含甚麼
清晰的詢價文件可省卻與製造商來回溝通的數星期時間。我們建議包括：
- 化學體系、封裝形式（方形、軟包或圓柱）、標稱容量及標稱電壓
- 目標應用、工況及預計年用量
- 所需的持續及峰值充放電倍率
- 工作及儲存溫度範圍
- 在指定條件（放電深度、溫度、倍率）下的預期循環壽命及壽命終止標準
- 尺寸及重量限制，以及端子類型
- 所需的測試報告及認證，例如 UN38.3 及目標市場適用的安全標準
- 需提供的資料：規格書、老化曲線、內阻數據及安全測試結果
- 樣品數量、驗證時間表及量產交貨期
- 包裝、運輸條款及保養要求
Aznet 可協助您確定化學體系及電池包方案、編寫詢價文件，並代表您聯絡亞洲合適的電芯製造商。請透過我們的報價請求表格提交您的需求，我們的工程團隊會盡快回覆。