在純電動車市場,搭載磷酸鐵鋰電池的車型越來越少。相比盛行的三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池成本更低,而且在某些方面,安全性也要強於三元鋰電池,但是為什麼定位入門級別的純電動車型還要堅持使用三元鋰電池呢?
前不久,比亞迪釋出的“刀片電池”讓磷酸鐵鋰電池再一次重回人們的視線。目前,在純電動車市場,搭載磷酸鐵鋰電池的車型越來越少。相比盛行的三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池成本更低,而且在某些方面,安全性也要強於三元鋰電池,但是為什麼定位入門級別的純電動車型還要堅持使用三元鋰電池呢?
磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的區別
目前,用於電動車的動力電池比較常見的有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。其中磷酸鐵鋰電池在電動車發展初期使用比較廣泛的一種動力電池。其原理是磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點是不含貴重金屬元素(比如鈷等)。
在純電動車市場發展初期,磷酸鐵鋰電池為主流電池。不過,隨著動力電池的發展,三元鋰電池逐漸取代磷酸鐵鋰電池。主要原因是磷酸鐵鋰電池相較於三元鋰電池,能量密度較低。在早期的動力電池中, 磷酸鐵鋰電池包的能量密度僅為100Wh/kg,而三元鋰電池包的能量密度可以達到140Wh/kg以上。而隨著國家對於純電動車補貼的退坡,再加上初期純電動車型高昂的售價,相比傳統燃油車型來看,差距是顯而易見的。能量密度低、續航里程短的磷酸鐵鋰電池就不具有優勢了。
另外,磷酸鐵鋰電池的抗低溫效能以及充電效能相比三元鋰電池來說都是比較差的。在冬季寒冷工況下,磷酸鐵鋰電池的衰減會達到50%以上,再加上較慢的充電效能,會極大的降低通行效率。所以,能量密度更好、續航能力更強的三元鋰電池逐漸受到車企的追捧。隨著市場的發展,NEDC續航超過600km的車型也越來越多。
不過,三元鋰電池也並非毫無缺點。它雖然在能量密度以及充電效能上有優勢,但是在電池的抗高溫性以及電池迴圈壽命上要低於磷酸鐵鋰電池。
三元鋰電池主要由正極採用“鎳鈷錳酸鋰”或者“鎳鈷鋁酸鋰”的三元正極材料 ,主要以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料。其中這兩種正極材料中的“鈷元素”屬於貴金屬。根據相關網站的資料顯示,國內的鈷金屬參考價格為27.75萬元/噸,並且隨著材料的減少,導致價格還在持續走高。目前,三元鋰電池的成本在0.85-1元/wh;而不含有貴金屬元素的磷酸鐵鋰電池的成本僅為0.58-0.6元/wh左右。另外,三元鋰電池的迴圈壽命也不如磷酸鐵鋰電池,相比磷酸鐵鋰電池2000次左右的充放電次數,三元鋰電池就要短了很多。一般在使用4年後,大部分電池的效能都會發生衰減,這也就直接導致了後期較高的電池更換成本。
而在電池安全性上,三元鋰電池單體電池的熱承受溫度較低,在200度左右就達到了超過了承受範圍,而且隨著能量密度的增加,這熱失控就安全係數就越低。隨著“三元鋰電池”能量密度提升,帶來的安全隱患也更加突顯。其實,我們經常能看到純電動車自燃的訊息。所以,電池安全性一也是目前電動車型的一大頑疾。
入門車型為什麼要堅持使用三元鋰電池?
前邊介紹了磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優缺點,有人可能會問,既然磷酸鐵鋰電池的安全性那麼好,電池的迴圈壽命還長,而且成本還低不少,那麼為什麼很多廠商還堅持為自己的入門級別純電動車搭載三元鋰電池呢?
確實,在入門級別的純電動車型上搭載成本更低的磷酸鐵鋰電池確實是比較理想化的想法。不過,目前的傳統磷酸鐵鋰電池能量密度較低,目前市面上搭載該類電池的車型的NEDC續航里程基本都在200km左右,而且沒有國家補貼。如果要達到與三元鋰電池相近的續航能力,就要增加電池包的數量,這也就直接導致了車重的增加。而一般的入門級車型尺寸都不大,所以也無法安放那麼多的電池組。
所以,目前磷酸鐵鋰電池一般都被電動公交、電動輕卡等交通工具選用,它們擁有更多安放電池的空間,而且由於走固定路線,所以也不用考慮續航問題。
在電池的安全性方面,人們也不用過分擔憂。目前,三元鋰電池的高壓系統以及高壓零部件基本都達到了IP67防水防塵民用最高等級,即便在1米深的水中浸泡30分鐘電池無損傷。而且在電池短路、高壓過載以及碰撞發生時,系統會自動斷開高壓電源輸出,避免自燃的風險。而且三元鋰電池的高充電效能,能夠支援大倍率的充電,進一步提升充電效率,使用體驗也會更好。另外,關於更換電池,很多車企為了提升競爭力,紛紛推出了換電以及回購政策來降低後期的電池費用問題。
搭載三元鋰電池的入門級純電動車型
車型:啟辰e30
補貼後售價:6.18-7.48萬元
以啟辰e30為例,該車定位小型SUV。啟辰e30補貼後的售價為6.18-7.48萬元,而市場上比較常見的純電動小型SUV補貼後的售價基本都在9-13萬元之間。而啟辰e30的價格區間已經和定位微型的代步車價格十分接近了。作為一臺定位城市通勤的車型,啟辰e30的價格還是非常具有優勢的。品牌和品質是消費者購車的重要參考因素,而啟辰背靠雷諾-日產-三菱聯盟,基於雷諾日產的CMF-A平臺打造,帶有日產背書的光環,使得啟辰e30相比自主品牌而言具有先天優勢。
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啟辰e306.18-7.48萬元詢價
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啟辰e306.18-7.48萬元詢價
車尾造型比較簡潔,兩側的尾燈與前大燈相呼應,而雙色的保險槓造型也能降低視覺重心,讓車尾看上去更穩重。車身尺寸方面,啟辰e30的長寬高分別為3732/1579/1515mm,軸距為2423mm。
內飾方面,啟辰e30仍然延續了雷諾e諾的設計,整體風格比較簡潔,而圓形的空調出風口和黑色的鋼琴烤漆面板也能提升一定的設計感。另外,除將方向盤氣囊蓋中央LOGO換為啟辰的五星品牌標識外,方向盤、換擋旋鈕、門板及空調出風口等部位的藍色裝飾,以彰顯新能源車型的身份。
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啟辰e306.18-7.48萬元詢價
動力方面,新車搭載一臺最大功率為33kW(45Ps)的電動機,105km/h的極速也證實了它更適合城市通勤使用。電池方面,作為一臺入門級別的純電動小型SUV,依舊搭載了能量密度更好的三元鋰電池,電池容量為26.8kWh,官方公佈的耗電量為10.8kWh/100km,NEDC綜合工況續航為271km。在快充模式下,將電量從0充至80%需50分鐘、從30%充至80%則需30分鐘;在慢充模式下,將電量從0充至100%需要4個小時。無論是續航能力還是快充速度,啟辰e30都能夠滿足日常上下班代步的需求。而相比磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池有著更好的冬季續航表現,同時在快充速度上也更有優勢,作為上下班代步的車型,能夠有助於提升通勤效率。
車型:哪吒N01
補貼後售價:6.68-13.98萬元
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哪吒N016.68-13.98萬元詢價
哪吒N01基於合眾E-TAKE概念車基礎上打造而來。新車整體造型圓潤飽滿,車身姿態較為穩重。前臉採用分層設計,封閉前格柵為黑色鋼琴漆材質,並將充電介面隱藏其中。車身的尺寸方面,其長寬高分別為3872mm/1648mm/1611mm(無行李架為1571mm),軸距為2370mm。
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哪吒N016.68-13.98萬元詢價
車尾設計簡潔,後備箱上配備了一條鍍鉻裝飾,連線了兩側的全LED尾燈。後保險槓採用了雙色設計,看上去顯得比較時尚。
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哪吒N016.68-13.98萬元詢價
內飾方面,哪吒N01整體風格偏向簡約,液晶儀表盤、懸浮式中控大屏、旋鈕式換擋機構等都是現在電動車比較流行的設計元素。配置上,其配備了自動空調、無鑰匙進入/啟動、旋鈕式換擋、7英寸全液晶儀表、全景影像、語音控制、10.1英寸多媒體螢幕等。
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哪吒N016.68-13.98萬元詢價
動力方面,哪吒N01搭載一臺最大功率75馬力的驅動電機,最大扭矩為175牛米。電池方面,哪吒N01同樣配備了三元鋰離子電池,並且分為了三種續航能力,NEDC續航分別為301km、330km和351km。充電方面,哪吒N01支援快充和慢充兩種模式。在6.6kW充電機的交流慢充下需要6-8個小時方可充滿。在直流快充條件下充電30分鐘可將車輛充至80%。
車型:長安E-Pro
補貼後售價:10.69-12.69萬元
長安新能源E-Pro定位小型純電動SUV,補貼後的售價區間為10.69-12.69萬元,NEDC續航里程為401km。另外,官方還推出電芯終身質保政策(等效於10年30萬公里,且不限首購使用者)。
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E-Pro10.69-12.69萬元詢價
外觀方面,長安新能源E-Pro採用封閉式前格柵設計,配合下方的三段式進氣口,輔以亮色飾條,更顯活力。值得一提的是,該車右後視鏡整合120度廣角攝像頭,可實時採集車輛右側路況,減少視覺盲區。尺寸方面,新車長寬高分別為:4135/1740/1630mm,軸距2510mm。
車尾燻黑尾燈融合撞色貫穿式設計,在一定程度上拉寬了橫向視角。尾門採用內凹設計,兩側霧燈上方均配有L型裝飾條,增加車尾立體感。
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E-Pro10.69-12.69萬元詢價
內飾方面,同樣採用了最新的家族式設計風格,7英寸組合液晶儀表搭配10.25英寸中控大屏,雙屏互動帶來不錯的科技感。此外,駕駛艙增加了玻璃覆蓋範圍,很貼心的縮小了A柱遮蔽,在一定程度上減少了視覺盲區。同時在中控臺、門板等地方加入彰顯新能源身份的綠色裝飾條。
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E-Pro10.69-12.69萬元詢價
智慧互動配置方面,在這塊10.25英寸螢幕內,內建了一套深度定製的安卓系統,內建了高德地圖、QQ音樂、喜馬拉雅FM等常用App,同時也配備了智慧語音控制系統。
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E-Pro10.69-12.69萬元詢價
動力方面,E-Pro搭載前置電動機,最大功率為120kW,最大扭矩為245牛米。電池方面,E-Pro搭載容量為48.3kWh三元鋰電池,NEDC工況續航里程401km。快充模式下,電量從30%-80%為30分鐘。
車型:北汽新能源EC5
補貼後售價:9.99-11.99萬元
北汽新能源EC5是北汽新能源採用全新設計語言後推出的EC系列產品,定位入門級純電動小型SUV。補貼後試駕為9.99-11.99萬元,NEDC工況下410Km的續航里程。
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北汽新能源EC59.99-11.99萬元詢價
外觀方面,北汽新能源EC5採用了和北汽新能源EU5、EX5風格一致的家族式“峰豹美學”設計,“豹口大張”的雙C日間行車燈,搭配鍍鉻裝飾條,具有一定的辨識度。車身側面和尾部線條大多比較平直,勾勒出鋒芒畢露的視覺效果。車身尺寸方面,北汽新能源EC5的長寬高分別4122/1750/1583mm,軸距為2519mm。
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北汽新能源EC59.99-11.99萬元詢價
內飾方面,北汽新能源EC5基本維持了北汽新能源熟悉的佈局和設計,比如經典的“北”字空調出風口、亞光銀色飾板、經典的儀表盤等。
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北汽新能源EC59.99-11.99萬元詢價
EC5配備了i-link車聯網系統,集成了科大訊飛智慧語音互動系統以及高德導航,同時還內建了喜馬拉雅FM、天氣以及新聞等app。
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北汽新能源EC59.99-11.99萬元詢價
動力方面,EC5搭載一臺不同功率的永磁同步電機,最大功率分別為70KW和80KW,最大扭矩分別為200牛米和230牛米。電池方面,全系車型均搭載容量為48KWh的三元鋰電池組,NEDC綜合工況續航為403Km。
無模組技術將成為趨勢
下面我們回到開頭的問題,比亞迪的刀片電池讓磷酸鐵鋰電池重回人們的實現,如果能提升讓它達到與三元鋰電池相同的續航能力的話,那麼磷酸鐵鋰電池的前景還是比較客觀的。比如目前比較流行的CTP技術。CTP可以Cell to Pack,電芯直接整合進電池包,也就是我們常說的無模組技術。
電芯陣列排列在電池包內,不需要電芯構成模組再固定到電池包,省掉了傳統電池包縱梁橫樑等的空間,不僅結構強度不降反生,而且更緊密的排布,讓電池包的能量密度也更高了。所以也能達到與三元鋰電池相同的續航能力。據悉,特斯拉也預計為Model 3車型裝配寧德時代CTP技術的磷酸鐵鋰電池來降低成本。
總結
可以看出,磷酸鐵鋰電池的潛能還能繼續被挖掘。但它並不能取代三元鋰電池的地位。就目前的市場而言,三元鋰電池整體的綜合實力還是高於磷酸鐵鋰電池的。所以,即便是入門級車型,廠商們也依舊要不惜成本來選擇三元鋰電池。