一段時(shí)間以來(lái)，電動(dòng)汽車發(fā)生的多起自燃事故，令人們對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的質(zhì)量憂心忡忡。因此，有關(guān)動(dòng)力電池的一舉一動(dòng)，都吸引著眾人的目光。
近日，工信部2019年第八批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》(以下簡(jiǎn)稱《目錄》)公布，其中有5款車型選裝了磷酸鐵鋰電池，包括奇瑞新能源新款車型小螞蟻，其將現(xiàn)款車型所使用的三元鋰電池更換為磷酸鐵鋰電池。事實(shí)上，在補(bǔ)貼退坡、電動(dòng)汽車存安全隱憂的背景下，一些車企又重新瞄準(zhǔn)了磷酸鐵鋰電池。
“這是車企在綜合安全、性能、成本、市場(chǎng)等多種因素后作出的選擇，雖然磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池在一些參數(shù)上互有參差，但隨著一些動(dòng)力電池企業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)正日益顯現(xiàn)。”湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授黃宏文在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示。
磷酸鐵鋰電池占比提升
從市場(chǎng)來(lái)看，目前磷酸鐵鋰電池成本低于三元鋰電池，像小螞蟻這樣的A00級(jí)微型電動(dòng)汽車，采用磷酸鐵鋰電池主要出于性價(jià)比考慮。在奇瑞之前，江淮新能源已經(jīng)開始為旗下iEV6E車型搭載磷酸鐵鋰電池，并且同款產(chǎn)品還包括搭載三元鋰電池的高續(xù)駛里程版本。在A00級(jí)電動(dòng)汽車中，除了奇瑞小螞蟻和江淮iEV6E之外，上汽通用五菱的寶駿E100和E200也分別采用了三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，這也在工信部公布的2019年第7批《目錄》中得到了證實(shí)。
此外，從2019年工信部已經(jīng)發(fā)布的數(shù)批《目錄》來(lái)看，磷酸鐵鋰電池配套裝車占比也在逐步提升。今年第一批《目錄》中，配套選裝磷酸鐵鋰電池的車型有73款，占比50%;在今年第二批《目錄》中，配套選裝磷酸鐵鋰電池的車型有49款，占比達(dá)58.3%;在今年第三批《目錄》中，配套選裝磷酸鐵鋰電池的車型有164款，占比61.9%;在今年第四批《目錄》中，配套選裝磷酸鐵鋰電池的車型有244款、占比達(dá)到69.7%。不難發(fā)現(xiàn)，第四批《目錄》的占比竟然高達(dá)近七成，僅此四批累計(jì)車型就多達(dá)530款。因此，今年第八批《目錄》中的車型有所減少，是因?yàn)橐恍┦褂昧姿徼F鋰電池的車型已經(jīng)基本完成選裝，進(jìn)入了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期。
“越來(lái)越多的車企、車型選用磷酸鐵鋰電池，是因?yàn)槠浒踩阅芟鄬?duì)較好，這也在一定程度上反映了市場(chǎng)的安全需求。”北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授、新能源材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任其魯在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)認(rèn)為。
兩種電池孰優(yōu)孰劣
其實(shí)，除了奇瑞、江淮之外，還有些車企也在瞄準(zhǔn)磷酸鐵鋰電池。其中，既造車也生產(chǎn)動(dòng)力電池的比亞迪，其動(dòng)作值得關(guān)注。
日前，比亞迪透露，將于2020年5月推出全新一代磷酸鐵鋰電池，體積比能量密度將提升50%，壽命長(zhǎng)達(dá)8年，成本還可以節(jié)約30%。
據(jù)介紹，比亞迪之所以看重磷酸鐵鋰電池，是因?yàn)榱姿徼F鋰電池固有的優(yōu)勢(shì)，即穩(wěn)定性高、價(jià)格相對(duì)便宜。然而，目前磷酸鐵鋰電池的能量密度仍然不及三元鋰電池。作為磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域的龍頭之一，比亞迪一直在努力突破其能量密度的天花板。2018年，比亞迪曾表示磷酸鐵鋰電池單體能量密度可達(dá)到165Wh/kg，包體140Wh/kg。未來(lái)兩年，其規(guī)劃將磷酸鐵鋰電池的單體能量密度提升至180Wh/ kg以上，包體提升至160Wh/kg。
從市場(chǎng)角度看，磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用與新能源汽車補(bǔ)貼密切相關(guān)。2017年以前，磷酸鐵鋰電池在新能源汽車領(lǐng)域的裝機(jī)量占比高達(dá)70%，在新能源汽車補(bǔ)貼向高能量密度和長(zhǎng)續(xù)駛車型傾斜后，磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)占比逐漸下滑，進(jìn)入今年后市場(chǎng)份額下降至39%。但今年恰是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，隨著新能源汽車補(bǔ)貼退坡力度越來(lái)越大，鑒于降低成本等壓力，車企也在把目光重新轉(zhuǎn)向成本更低的磷酸鐵鋰電池。
數(shù)據(jù)顯示，2019年磷酸鐵鋰電池電芯的市場(chǎng)報(bào)價(jià)已降至0.7元/Wh以下，三元電池電芯的報(bào)價(jià)則在0.9元/Wh左右徘徊，兩者差距開始擴(kuò)大。伴隨著2021年新能源汽車補(bǔ)貼將全面退出，磷酸鐵鋰電池的價(jià)格優(yōu)勢(shì)將不斷凸顯。汽車行業(yè)分析師鐘師表示，如果一款純電動(dòng)汽車從三元鋰電池?fù)Q成磷酸鐵鋰電池，新能源汽車補(bǔ)貼退坡后補(bǔ)貼雖減少約2000元，但電池成本可節(jié)約1.2萬(wàn)元。
除了成本，還有安全因素。從材料特性上看，磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度一般在500℃以上，而三元鋰電池的臨界點(diǎn)則低于300℃，一些高鎳三元鋰電池更是低至200℃。
據(jù)介紹，隨著磷酸鐵鋰電池技術(shù)的進(jìn)步、能量密度的提高，將有可能打破其原有續(xù)駛里程瓶頸，其三大優(yōu)勢(shì)將更為突出，一是安全性能突出;二是循環(huán)充電次數(shù)可達(dá)到3500次，幾乎是三元鋰電池2000次的近2倍，這將大大降低用戶更換電池的成本;三是電池制造無(wú)需貴金屬材料，尤其是不會(huì)用稀有金屬鈷，這讓其制造成本趨于低廉，將大大降低用戶購(gòu)車成本。這些優(yōu)勢(shì)，在新能源汽車補(bǔ)貼取消后更為凸顯。
當(dāng)然，磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池相比，目前還有明顯的缺點(diǎn)，除了能量密度外，抗低溫能力也較差，這將制約磷酸鐵鋰電池在北方市場(chǎng)的使用。在氣溫低于﹣10℃的低溫條件下，磷酸鐵鋰電池衰減得非常快，經(jīng)過(guò)不到100次充放電循環(huán)，電池容量將下降到初始容量的20%。而三元鋰電池的低溫性能優(yōu)異，即使在﹣30℃條件下，仍可保持正常電池容量，更適應(yīng)北方低溫地區(qū)的使用條件。
未來(lái)或?qū)⒉⑿邪l(fā)展
日前發(fā)布的《動(dòng)力電池藍(lán)皮書》(2019)指出，純電動(dòng)乘用車絕大多數(shù)采用三元電池，隨著產(chǎn)銷量的占比增加，三元鋰電池已占據(jù)主流市場(chǎng)。2018年電動(dòng)乘用車在市場(chǎng)上表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)，三元鋰電池的總配套量首次年度超過(guò)磷酸鐵鋰電池，占據(jù)市場(chǎng)頭把交椅，市場(chǎng)份額占比達(dá)到58%。而磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)份額占比39%，主要應(yīng)用于客車市場(chǎng)。
總體來(lái)看，目前大多數(shù)企業(yè)發(fā)力點(diǎn)還是集中在三元鋰電池上，如寧德時(shí)代、比克電池、億緯鋰能、遠(yuǎn)東福斯特等動(dòng)力電池企業(yè)均發(fā)力三元鋰電池產(chǎn)品。日本松下、韓國(guó)LG化學(xué)、三星SDI等動(dòng)力電池企業(yè)也多采用三元鋰電池的技術(shù)路線。
而對(duì)于磷酸鐵鋰電池，行業(yè)人士指出，能量密度是磷酸鐵鋰電池的最大挑戰(zhàn)。從現(xiàn)階段看，它在能量密度上無(wú)法像三元電池一樣向高鎳化發(fā)展，這一特性讓磷酸鐵鋰電池局限在特定應(yīng)用上，目前，磷酸鐵鋰電池在市場(chǎng)上主要應(yīng)用在商用車上。
不過(guò)，在新能源汽車財(cái)政補(bǔ)貼穩(wěn)步退坡的形勢(shì)下，在新能源汽車強(qiáng)調(diào)高質(zhì)量、低成本發(fā)展的背景下，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展正面臨日益嚴(yán)峻的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，未來(lái)，磷酸鐵鋰電池和三元電池將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展格局將備受關(guān)注。
隨著財(cái)政補(bǔ)貼逐漸退坡，2018年發(fā)展并不占優(yōu)的磷酸鐵鋰電池已有反攻之勢(shì)。除了新能源公交車，磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，如江淮就瞄準(zhǔn)了可應(yīng)用磷酸鐵鋰電池的低續(xù)駛乘用車市場(chǎng)。在江淮看來(lái)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)不只集中在一二線城市，對(duì)于三四線城市甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，主打長(zhǎng)續(xù)駛特性的三元電池產(chǎn)品并不適合其通勤路程短的使用特點(diǎn)，相反，價(jià)格低、壽命長(zhǎng)的磷酸鐵鋰電池更具競(jìng)爭(zhēng)力。
行業(yè)人士認(rèn)為，未來(lái)兩類電池或?qū)⑼桨l(fā)展。“隨著技術(shù)的進(jìn)步，如果能各自揚(yáng)長(zhǎng)避短，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池都能找到適合自己的市場(chǎng)，是最好的選擇。”鐘師認(rèn)為，這是發(fā)展新能源汽車不可或缺的重要基礎(chǔ)。
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