日前，特斯拉帶著磷酸鐵鋰電池把Model 3的門檻降到了24.99萬元。
12月，小鵬G3磷酸鐵鋰電池版本車型出現(xiàn)在了工信部第339批《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》之中。
2021新年伊始，關(guān)于蔚來汽車包下寧德時代一條產(chǎn)線，磷酸鐵鋰電池車型正在測試中的消息不脛而走。雖然截至發(fā)稿時，有相關(guān)媒體引述蔚來內(nèi)部人士消息稱“蔚來對磷酸鐵鋰僅做技術(shù)儲備”，但“蔚來布局磷酸鐵鋰車型”一事仍然受到了行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。
可以說，無論蔚來磷酸鐵鋰車型量產(chǎn)與否，曾被三元鋰電池奪走市場的磷酸鐵鋰電池重獲關(guān)注已是不爭的事實。據(jù)乘聯(lián)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年磷酸鐵鋰電池在純電動乘用車上的裝車量占比為11%，較2019年降提升了6個百分點。而在2020年第三季度，其裝車量已經(jīng)達到了16%，純電動乘用車重拾磷酸鐵鋰電池的趨勢愈發(fā)明顯。而面對此番趨勢，我們也不禁暢想，磷酸鐵鋰的“春天”真的回來了嗎?
不同類型電池裝車量所占比例(圖表來源于乘聯(lián)會)
磷酸鐵鋰和三元鋰有何不同?
想要看穿磷酸鐵鋰的命運起伏，首先需要了解其與三元鋰電池的特性差異。由于磷酸鐵鋰是典型正交晶體，還有著鍵能極大的P-O共價鍵，既滿足了鋰原子的自由移動，又保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。于是，磷酸鐵鋰電池便擁有了良好的熱穩(wěn)定性以及更長的使用壽命，原材料成本也更低，而其劣勢則在于低溫環(huán)境下更為敏感的性能衰減以及不盡理想的電芯一致性。
磷酸鐵鋰電池工作原理示意圖(圖片來源于西南證券資料)
在三元鋰電池方面，其主要由鎳鹽、鈷鹽和錳鹽為原材料，基于三種元素各自的特性，目前主流的產(chǎn)品均采用8:1:1的鎳鈷錳比例，實現(xiàn)了整體綜合性能的最優(yōu)化。三元鋰電池的主要優(yōu)勢在于更高的能量密度、較好的低溫性能以及良好的電芯一致性，劣勢則是其不耐高溫導(dǎo)致的安全隱患以及鈷元素帶來的較高成本。
具體應(yīng)用到產(chǎn)品層面，當(dāng)前磷酸鐵鋰電池多應(yīng)用于對價格敏感的A00級純電動車以及對電池使用壽命有較高要求的純電動商用車型之中。在日常使用時，磷酸鐵鋰電池的低溫性能衰減和較低的能量密度對于北方用戶而言并不算友好，但其耐高溫的特性能夠很大程度上規(guī)避電動車棘手的自燃問題。
另一方面，三元鋰電池由于其續(xù)航優(yōu)勢多應(yīng)用于主流的乘用純電動車中，日常使用體驗更加便利，雖然其冬季續(xù)航也有縮減，但還是比磷酸鐵鋰電池的冬季表現(xiàn)更為理想。不過，由于三元鋰電池不耐高溫，頻發(fā)的自燃事件始終讓用戶難以安心。
頭部車企為何重拾磷酸鐵鋰電池?
基于上述對于磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池技術(shù)特性的理解，我們也不難猜到頭部車企重拾磷酸鐵鋰電池的核心原因——“成本”。
其實，早在我國新能源補貼開始退坡時，江淮、奇瑞、北汽等車企就開始在自家對售價最敏感的小/微型電動車中重拾了磷酸鐵鋰電池。根據(jù)當(dāng)前的主流水平核算，磷酸鐵鋰電池的成本要比三元鋰電池便宜0.1~0.2元/Wh。以該類續(xù)航200km+的車型大致所對應(yīng)的25kWh電池包為例，二者在電芯層面的成本就已經(jīng)相差了0.25~0.5萬元，影響巨大。而對于主流搭載70kWh電池包的車型而言，其成本差異更是達到了0.7~1.4萬元。
蔚來車型所搭載的三元鋰電池
當(dāng)然，不同于廉價車型對于續(xù)航的基礎(chǔ)需求，如果想要中高端純電動車也采用磷酸鐵鋰電池，更高的能量密度始終是個繞不過去的門檻。而隨著CTP技術(shù)的應(yīng)用，磷酸鐵鋰電池的能量密度終于得到了提升。
具體而言，CTP的全程為Cell To Pack，即“無模組技術(shù)”，其通過盡可能直接將電芯集成為電池包，降低模組等結(jié)構(gòu)所占用的空間，進而提升電池包的整體能量密度。
根據(jù)比亞迪官方信息顯示，目前比亞迪刀片電池能量密度為140Wh/kg。雖然和主流三元鋰電池還有差距，但刀片電池的體積利用率提升了50%。通過在同樣體積內(nèi)填充更多的電芯，電池包整體的容量已經(jīng)能夠支撐起600km級別的續(xù)航水平。而即便兼顧整體重量，采用去模組化設(shè)計的磷酸鐵鋰電池包也能滿足主流車型400km+的續(xù)航水平。
比亞迪所研發(fā)的刀片電池
中高端純電動乘用車中，特斯拉Model 3率先通過更換磷酸鐵鋰電池來削減成本。作為整個車系的入門版本車型，搭載磷酸鐵鋰電池的Model 3售價僅為24.99萬元，較此前的三元鋰電池版本車型售價足足降低了2.765萬元。
近日，隨著Model Y以33.99萬元的起售價殺入市場，中高端純電動車市場競爭進一步加劇，由此，造車新勢力紛紛重拾磷酸鐵鋰電池的據(jù)動也就不足為奇了。
可以預(yù)見的是，在未來一段時間內(nèi)，國內(nèi)將有更多車企跟進，在自家產(chǎn)品的低配版本中應(yīng)用磷酸鐵鋰電池。一方面，此舉能能夠在拉低產(chǎn)品的售價門檻，吸引更多消費者關(guān)注。另一方面，磷酸鐵鋰電池版本車型也能滿足一部分價格敏感型消費者的需求，從而推升銷量。
從短期來看，市場中對于磷酸鐵鋰電池的需求的確將呈現(xiàn)出積極的上升態(tài)勢，非要說“磷酸鐵鋰迎來‘春天’”也未嘗不可。不過需要強調(diào)的是，對于當(dāng)下的高續(xù)航車型而言，三元鋰電池依然擁有絕對優(yōu)勢。
放眼未來，隨著四元材料電池在2021年內(nèi)的大規(guī)模投產(chǎn)以及固態(tài)電池技術(shù)的推進，中長期視角下的動力電池行業(yè)依然暗流涌動。對于能量密度上限較低的磷酸鐵鋰電池而言，“春天”注定短暫。
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