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磷酸铁锂电池凭什么又成了车企眼中的“香饽饽”?

【EV视界报道】在此前以长续航、高能量密度为主导的补贴政策下,安全性较高但能量密度较低的磷酸铁锂电池一度“遇冷”,相反能量密度较高的三元锂电池则备受市场青睐。

2019年,磷酸铁锂电池累计装车量为20.2GWh,仅占总装车量的32.5%,同比累计下降9.0%,同期三元锂电池装车量同比上升22.5%。不仅如此,彼时发售的中高端纯电动乘用车几乎也都选择装配三元锂电池。

2020年,我国动力电池装车量累计达63.6GWh,累计增长2.3%。其中三元锂电池装车量累计达38.9GWh,占总装车量的61.1%,累计下降4.1%;磷酸铁锂电池装车量累计达24.4GWh,占总装车量的38.3%,累计增长20.6%,是驱动装车量整体同比上升的主要产品。

而在今年前2个月,动力电池装车量累计14. 2GWh,同比增长388.6%。其中三元电池装车量累计8.7GWh,占总装车量61.3%,同比累计增长315.5%;磷酸铁锂电池装车量累计5.5GWh,占总装车量38.6%,同比累计增长586.8%。磷酸铁锂电池的装车量依然呈现快速增长发展势头。

前几天隔壁二婶的儿子一脸疑惑地问我,曾经被车企们“嫌弃”的磷酸铁锂电池,为什么如今又成了大家眼中的“香饽饽”呢?这是偶然还是必然?其实很多消费者也有这个疑问,下面咱们就来聊一聊。

有哪些车企布局换装或推出磷酸铁锂版车型?

都有哪些车企布局换装或推出磷酸铁锂版车型呢?咱们就从最近的小鹏P7和G3说起。

三月初,小鹏汽车宣布,推出小鹏P7后驱标准续航车型。共有智享版、智尊版两款,均采用磷酸铁锂电池,防水防尘等级IP68,综合续航里程达到480km,售价22.99万元起。小鹏G3新增460c 悦享版,也换装了磷酸铁锂电池,续航里程保持不变,售价14.98万元。

早在春节前,磷酸铁锂版本的小鹏P7入门车型的信息就已经出现在了工信部第341批目录公示当中。在公示信息当中,除了磷酸铁锂电池实锤,供应商确定为宁德时代。

不过,令人遗憾的是磷酸铁锂版的小鹏P7的价格终究还是没有下探到20万元以下。

第二家车企我不说大家可能也会猜到,那必须是特斯拉呀,这种降成本的事儿怎么能少得了“韭菜收割机”。

早在去年10月,特斯拉Model 3标准续航后驱升级版就已经换装了磷酸铁锂电池,售价进一步降至24.99万元。。今年2月底特斯拉也爆出了与磷酸铁相关的重要消息,马斯克2月26日在推特上表示,Model 3的所有标准续航车型都将换装磷酸铁锂电池。

第三家车企大家并不陌生,那就是比亚迪。可以说比亚迪刀片电池的诞生,将磷酸铁锂电池的“回暖”推向了高潮。刀片电池采用创新结构,电芯在成组时跳过模组,电芯单体既是能量件又是结构件,当上百片电芯排列在一起时,电池包的整体强度大大提升。由于刀片电池在体积能量密度上提升了50%以上,整体续航能力完全不逊于主流三元锂电池。现在刀片电池搭载在比亚迪汉EV车型上。

其实,不光上述这三家企业布局换装或推出磷酸铁锂版车型,例如北汽新能源的EU5,奇瑞新能源的小蚂蚁以及江淮大众思皓的EX10等车型。由此可以看出磷酸铁锂电池的复苏在一点一点到来。

便宜就是硬道理

磷酸铁锂为什么获得众多汽车品牌的青睐,其中最重要的一点我不说大家也心知肚明,那就是——便宜。

磷酸铁锂相比三元锂在成本上有着明显的优势,而且这种优势还会进一步的扩大。虽然磷酸铁的原材成本从去年年初开始一直在上涨,但是和三元锂的原材料涨价速度比起来,那就是小巫见大巫了。

据生意社网站数据显示,磷酸铁锂价格从2020年12月到现在,每吨价格从36000元上涨到46500-50000元,最大涨幅近28%。金属镍同期价格从每吨13.1万元左右下跌到12.5万元左右,降幅约4.8%,虽然价格有所下降,但是降幅有限,依然很贵;金属钴同期价格从每吨26.5-27万元上涨到36.3-38.2万元,最大涨幅超过30%。

磷酸铁锂价格

镍价格

钴价格

虽然磷酸铁锂在过去一年因为产能突增导致原材料价格急速上涨,但是和三元锂原材料每吨近10万元的涨幅比起来,就好比自行车和飞机比速度。(图片来源:生意社)

除了便宜还有什么原因?

价格便宜无疑是磷酸铁锂电池复苏的一个重要原因,而第二大原因就是三元锂电池的产能出现了严重不足,供不应求的情况日益增加。除了广大车企需求量增加之外,三元材料之中金属镍和钴都发生了供应危机。

钴属于常年紧张的稀有金属,全球近一半储量和超过七成的开采量来自非洲最为动荡的国家之一——刚果金,所以这种金属材料的供应状况可想而知,而且本身钴就是稀有金属,全球总储量不到800万吨。

钴粉

镍这种金属朋友们不会太陌生,因为镍良好的防腐蚀特性,很多国家货币中的硬币都是镍币,包括人民币。镍金属的储量以及产量都不小,不过面对激增的三元锂电池需求,未来几年内,镍供不应求的局面不会缓解,只会愈演愈烈,缺货将成为常态。

所以现在磷酸铁锂除了成本优势之外,供应的稳定性也是一大优势,毕竟磷酸铁锂这种材料并不稀有,生产供应都比较顺畅,虽然短期的供求紧张会导致价格波动,但是供货出问题的可能性很低。

对于现在的汽车厂商来说,确保供应链的稳定比成本还要重要,如果生产线因为材料缺货断供被迫停工,损失将是天文数字。

磷酸铁锂电池真的变得好用了么?

这个问题可能是消费者最关心的事情了,毕竟咱们前面提到的成本低和供货能力充足一大部分是给主机厂带来了好处。消费者得到的好处就是整车的价格会低一点,交付时间会短一点。除了这些好处,之前大家就知道的磷酸铁锂能量密度低,续航能力弱,低温性能差的问题现在解决了吗?

咱们有一说一,还真没有!目前比亚迪汉EV所搭载的刀片电池的能量密度为140Wh/kg,采用宁德时代磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3能量密度更是只有125Wh/kg,而目前国内磷酸铁锂电池最高的能量密度是国轩高科2020年底刚刚发布的新款电池,能量密度210wh/kg,这也与接近300Wh/kg的三元锂电池相差甚远。低温性能方面,磷酸铁锂先天不足,这一缺陷是材料决定的,神仙也很难改变,如果改变了材料特性,那还是磷酸铁锂吗?

主机厂也不是什么办法都没想,针对能量密度和续航能力方面,不论是更高密度的电芯还是无模组技术的发展,都能让磷酸铁锂电池包的能量密度达到了接近三元锂的水平。现在采用磷酸铁锂电池的产品,虽然续航表现的确稍弱一些,但是已经可以满足大多数消费者基本需要。至于磷酸铁锂低温性能差的问题,目前的确缺乏行之有效的方法,只能依靠温度管理软件方面的优化进行缓解。

其实在冬季用车中,不论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,都需要一个工作时间给电池升温,进入最佳状态。如果单次行驶距离短、时间短的话,磷酸铁锂电池和三元锂电池衰减都会非常明显,每次电池还没热,就停车了,然后停下几小时,整车冷透之后继续重复还没热起来又停了的循环。总体来说磷酸铁锂电池确实要比三元锂电池的低温性能差一些,但是这个锅完全甩给磷酸铁锂电池,也是不合适的。


安全和稳定性不那么重要?

为什么大家都说三元锂电池越来越不安全了?以三元镍钴锰电池为例,镍可以增大电池的容量,提高电池的能量密度,但是热稳定性和循环性能差;钴可以提高导电率,提升功率;锰则是增强电池循环寿命,提高安全稳定性的。在高能量密度的诱惑下,三元锂电池从532到622甚至到现在的811,镍的比例持续上升,锰的占比持续下降,安全性能越来越差也是理所当然的。

而磷酸铁锂电池独特的化学结构使得晶体间化学键更加稳固,可以抵抗更高的温度而不分解。在目前主流车用电池中,磷酸铁锂热稳定性最出色。在周围温度达到600℃时,才开始溶解。相比之下,三元锂电池在300℃左右就开始溶解了。在自燃事件中,确实也是三元锂电池车型占据更大比例。

编辑点评:在当下乘用车电池原材料没有重大突破的时候,磷酸铁锂电池回归主流市场是符合当下国家对新能源汽车安全以及稳定发展趋势的。磷酸铁锂电池之所以成为众主机厂的“香饽饽”最根本的原因还是“银子”。因为磷酸铁锂价格便宜,厂家节约了成本,整车价格下降,给消费者省了钱。其实不管是主机厂还是消费者都知道磷酸铁锂的低温性能差,但是价格到位了,有什么是不能聊的呢?

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李嘉琦编辑
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