首頁>科技>

在電動汽車領域,有兩大電池經常被提及,那就是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。只不過由於電池能量密度更高,所以近些年三元鋰電池被應用得更多,而磷酸鐵鋰電池則彷彿被遺忘在了角落裡。

不過,近期特斯拉有可能採用磷酸鐵鋰電池的新聞和比亞迪漢EV搭載“刀片電池”的訊息一出,又將大家的注意力引到了磷酸鐵鋰電池身上。沉寂多年,磷酸鐵鋰電池為何能在這個時候掀起風浪?買車君這就為大家解密。

電池成本更低

買車君認為,特斯拉想要使用最新研發出的磷酸鐵鋰電池,就是看上了這種電池的價格優勢。

在正極材料中,磷酸鐵鋰電池使用的是磷酸鐵鋰(LiFePO4),而三元鋰電池使用鎳鈷鋁(NCA)或鎳鈷錳(NCM),電池名稱也由此而來。由於三元鋰電池含有一種價格昂貴的鈷元素,所以在成本上,三元鋰電池要比磷酸鐵鋰電池更高些。有資料顯示,截至2019年底,國內三元鋰電池包的單價為1.05元/Wh,而磷酸鐵鋰電池的為0.8元/Wh。

據悉,特斯拉的磷酸鐵鋰電池將由寧德時代提供,如果這件事能夠順利推進,那特斯拉的電池成本將有望降低至少10%。在實現中國產之後,特斯拉一直在推進零部件的中國產化,此次的電池型別轉變無疑是最重要的一環。

此前,特斯拉中國產Model 3將售價降至29.905萬元,這一舉措讓車圈一片哇然,認為此舉將會進一步壓縮自主新能源車的生存空間。現在,電池成本的降低無疑會讓這款車擁有更多降價空間,競爭力的再次提升將會給對手帶來更大的壓力。

能量密度提升

其實,磷酸鐵鋰電池的成本一直都有優勢,而特斯拉與比亞迪之所以等到現在才將它用於自己的重磅車型上,與該電池的能量密度提升密不可分。

前幾年,磷酸鐵鋰電池電芯的能量密度在120-140Wh/kg左右,封包後的能量密度在90-100Wh/kg左右,相較特斯拉21700電池(三元鋰電池)的300Wh/kg差距明顯。

隨著CTP技術的出現,目前磷酸鐵鋰電池提供的續航已經可以與三元鋰電池媲美。例如比亞迪漢EV就搭載了自研的“刀片電池”,這一最新的磷酸鐵鋰電池可以為車輛提供605km的NEDC續航里程,達到了主流的三元鋰電池續航標準。除了比亞迪,寧德時代也已經將CTP技術用於磷酸鐵鋰電池生產,未來有望供應特斯拉。

以往的動力電池是先由電芯組成模組,再由模組拼合成電池包,最後一個電池包往往包含數十個電池模組。CTP(Cell To Pack)指的是電芯直接成包技術,減少了模組,甚至去掉了模組,提升了電池系統的能量密度。而且由於生產步驟的減少,電池成包率也大大提升,進一步降低了成本。

值得一提的是,得益於電池系統能量密度的提升,比亞迪漢EV也能享受到新能源補貼。據2019年國家補貼政策顯示,享受補貼車輛的電池系統的能量密度不低於125Wh/kg,而漢EV的電池系統能量密度為140Wh/kg,符合要求。

目前,比亞迪、力神等電池廠商已經可以量產電芯單體能量密度達190Wh/kg(有望達220Wh/kg)的磷酸鐵鋰電池,儘管封包後的系統能量密度會有所降低,但是續航里程已經不遜色於由三元鋰電池組成的電池系統。

安全性更優

除了成本更低,且組成電池包後提供的續航也不遜色於三元鋰電池,買車君認為磷酸鐵鋰電池出色的安全效能也是其獲得汽車廠家青睞的重要原因。

實驗資料顯示,磷酸鐵鋰電池的自燃溫度是800℃,三元鋰電池則是200℃。很顯然,搭載磷酸鐵鋰電池的車輛很難發生自燃,這是三元鋰電池無可匹敵的天然優勢。此外,磷酸鐵鋰電池在面對衝擊或者穿刺破壞時也很難發生爆炸,這在碰撞類的交通事故中可以有效保障車輛駕乘人員的生命安全。

續航里程和電池安全是目前阻礙純電動車普及的兩大關鍵因素,當磷酸鐵鋰電池能夠提供使用者滿意的續航里程,又能將整車成本往下壓,甚至可以充分保障車內人員的安全的時候,它也就有了更多被市場肯定的可能。

完全取代三元鋰電池不現實

雖然目前磷酸鐵鋰電池的能量密度有了明顯提升,且具備成本低、安全性高、迴圈壽命長等特點,但是充電效能差、抗低溫性差,以及電芯單體能量密度難有跨越式發展依舊會成為該電池普及的阻礙。

在2020年工信部第二批新能源產品申報目錄中,搭載磷酸鐵鋰電池的車型有11款,其電池系統能量密度最大為140Wh/kg,而三元鋰電池的系統能量密度最高為180Wh/kg。可以看到,即使有了CTP技術加持,磷酸鐵鋰電池的系統能量密度依舊難以超越三元鋰電池。

總之,就算現在的磷酸鐵鋰電池續航能力已經可以與三元鋰電池媲美,但面對無止境渴望長續航的消費者,磷酸鐵鋰電池還是很難有完全替代三元鋰電池的機會,不過可以肯定,未來必定會有更多搭載全新磷酸鐵鋰電池的產品推出。

得益於系統續航能力的提升,磷酸鐵鋰電池重新成為了許多車企的備選能源,雖無法真正替代三元鋰電池,但是它可以給消費者帶來續航能力不低,且價效比更高的純電產品,滿足更多人的綠色出行需求。不過,無論是磷酸鐵鋰還是三元鋰電池,它們都只是現階段的一種比較合適的選擇,當它們面對不久之後就會登場的固態電池,恐怕都沒有太多反抗的餘地。

  • 整治雙十一購物亂象,國家再次出手!該跟這些套路說再見了
  • 東南亞亂不亂, 這四個福建人說了算!