三元鋰VS磷酸鐵鋰

作為電動(dòng)汽車的安全閥門,電池問題在業(yè)界掀起的路線之爭(zhēng)從未停歇,到底用“三元鋰電池”還是“磷酸鐵鋰電池”成為了技術(shù)爭(zhēng)論的熱點(diǎn),在不同的產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段,由于新能源汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)車輛性能的不同需求,造就了兩者命運(yùn)的跌宕起伏。

繼比亞迪的刀片電池之后,近日小鵬汽車推出搭載磷酸鐵鋰電池車型,廣汽埃安發(fā)布“彈匣電池”,再次把動(dòng)力電池的話題推向公眾視野。同時(shí),動(dòng)力電池安全已然上升為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大的“灰犀牛”,中國(guó)作為全球最大的汽車消費(fèi)市場(chǎng),持續(xù)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)下,頻發(fā)的自燃等安全事故也為全產(chǎn)業(yè)鏈敲響警鐘。

解決三元鋰不起火難題,“彈匣電池”正面剛“刀片電池”

毋庸置疑,動(dòng)力電池將是未來(lái)5年具備高增長(zhǎng)和高投資價(jià)值的核心賽道。目前,我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)格局正處于大變革時(shí)期,日韓電池企業(yè)加快重返中國(guó)市場(chǎng),中日韓動(dòng)力電池企業(yè)三足鼎立局面已定。在這樣的大背景下,國(guó)內(nèi)車企或動(dòng)力電池廠商誰(shuí)率先突破技術(shù)瓶頸,進(jìn)一步增強(qiáng)中國(guó)在動(dòng)力電池全球競(jìng)爭(zhēng)中的“話語(yǔ)權(quán)”,誰(shuí)便在下半場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。

一直以來(lái),三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池便是全球電動(dòng)汽車行業(yè)的兩大主流技術(shù)路線。據(jù)了解,磷酸鐵鋰電池成本更低,能量密度和低溫放電性能的表現(xiàn)要差一些,同時(shí)充電速度方面也不具備優(yōu)勢(shì);三元鋰電池則性能層面占優(yōu),但安全性和穩(wěn)定性不及磷酸鐵鋰電池,主要應(yīng)用于中高配車型中。

廣汽研究院副院長(zhǎng)李罡表示:“根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)實(shí)際使用情況來(lái)看,磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池兩種技術(shù)路線,在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將并行發(fā)展。磷酸鐵鋰電池的安全性大家已相對(duì)認(rèn)可,但三元鋰電池的安全目前仍然是行業(yè)公認(rèn)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)。”

就在3月10日,廣汽埃安發(fā)布新一代動(dòng)力電池安全技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)(簡(jiǎn)稱“彈匣電池”)。據(jù)廣汽埃安透露,這是業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了三元鋰電池整包針刺不起火,攻克了行業(yè)公認(rèn)的難題,這無(wú)疑為三元鋰電池扳回一局。從某種意義上來(lái)看,彈匣電池將三元鋰電池的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮得更大,安全性的劣勢(shì)縮小,也讓三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的競(jìng)爭(zhēng),進(jìn)入新的篇章。

值得注意的是,在廣汽埃安“彈匣電池”為三元鋰正名之前,就有比亞迪“刀片電池”曾為磷酸鐵鋰撐腰,因此關(guān)于“彈匣”和“刀片”的對(duì)比自然而然被推向輿論風(fēng)暴中心。

據(jù)了解,兩者在對(duì)自家電池測(cè)試時(shí)都采用了安全測(cè)試上的“珠穆朗瑪峰”——針刺測(cè)試。此項(xiàng)測(cè)試難度高,對(duì)電池安全性考驗(yàn)大;去年,比亞迪的“刀片電池”便是在征服了這項(xiàng)測(cè)試后才一炮而紅,而此次中汽技研中心對(duì)搭載了彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)的三元鋰電池整包進(jìn)行了針刺熱擴(kuò)散試驗(yàn),彈匣電池也順利通過(guò)。

業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為,相較于廣汽埃安的彈匣電池,比亞迪刀片電池的復(fù)制難度更高,技術(shù)方面要優(yōu)于彈匣電池,且在刀片電池背后,比亞迪掌握了極多的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)以及制造專利,比亞迪在體系鏈條內(nèi)建立了極難跨越的技術(shù)護(hù)城河。

成本是重要推手,磷酸鐵鋰正在成為市場(chǎng)“新寵”

成本和安全性是擺在新能源車企面前難以逾越的大關(guān),而磷酸鐵鋰電池在經(jīng)過(guò)刀片式結(jié)構(gòu)等技術(shù)創(chuàng)新后,能量密度有所提升、穩(wěn)定性更佳,也因此重新獲得了市場(chǎng)關(guān)注。

智研咨詢調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2018年三元鋰電池在新能源汽車領(lǐng)域裝機(jī)量占比超過(guò)60%,而磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量占比為38%。在2019年,磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量下滑至31%。但在2020年之后,這一局面正在被悄然改寫。在成本壓力下,銷量猛增的磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量占比提升至43.1%。另外,今年各家企業(yè)最新申報(bào)的新車公示也顯示,使用磷酸鐵鋰電池的車型占比達(dá)到了75%。

記者查詢資料了解到,包括比亞迪、北汽、上汽、蔚來(lái)等車企都開始嘗試在高端車型上換裝磷酸鐵鋰電池,配裝磷酸鐵鋰電池的特斯拉國(guó)產(chǎn)Model 3也開始交付,作為造車新勢(shì)力的小鵬汽車也推出了磷酸鐵鋰版本的P7車型。種種跡象表明,磷酸鐵鋰電池正在回歸主流,成為市場(chǎng)新寵。

不僅車企動(dòng)作頻頻,電池巨頭也在呈現(xiàn)出青睞磷酸鐵鋰的勢(shì)頭。1月18日,德方納米宣布與寧德時(shí)代合作投建年產(chǎn)8萬(wàn)噸磷酸鐵鋰項(xiàng)目,總投資約18億元;2月19日,億緯鋰能宣布投資建設(shè)乘用車鋰離子動(dòng)力電池一期項(xiàng)目,擴(kuò)大方形磷酸鐵鋰電池產(chǎn)能,其后再次官宣繼續(xù)擴(kuò)大其磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)能。

仔細(xì)推敲不難發(fā)現(xiàn),成本仍是磷酸鐵鋰重回主流的重要推手。電池技術(shù)人士表示,目前磷酸鐵鋰的價(jià)格相對(duì)三元鋰來(lái)說(shuō)能夠低20%左右。包括華安證券在2020年9月發(fā)布的鋰電池報(bào)告中指出,當(dāng)前價(jià)格下,磷酸鐵鋰使用成本仍顯著優(yōu)于三元,在正極和電芯層面分別有55%和22%的降本優(yōu)勢(shì)。

此外,磷酸鐵鋰電池的原材料相對(duì)而言更易獲取,且產(chǎn)量大。據(jù)了解,磷酸鐵鋰可利用廢酸、硫酸亞鐵,以及鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料進(jìn)一步加工制成,三元鋰電池所需的材料則為鎳鈷錳酸鋰,產(chǎn)量存有一定的不確定性。從長(zhǎng)期來(lái)看,磷酸鐵鋰電池的原材料供應(yīng)更有保障。

自燃起火事故頻發(fā),動(dòng)力電池安全問題仍亟需重視

盡管“彈匣電池”和“刀片電池”在測(cè)試層面打上了高度安全的標(biāo)簽,但成串的新能源汽車自燃事件發(fā)生仍然讓消費(fèi)者心存芥蒂。據(jù)行業(yè)不完全統(tǒng)計(jì),2020年國(guó)內(nèi)有報(bào)道的新能源汽車自燃起火事故共達(dá)到61起。

梳理近兩年的多起自燃事件發(fā)現(xiàn),包括蔚來(lái)、特斯拉、眾泰、廣汽埃安等多個(gè)新能源品牌均有涉及,車輛充電、靜置、使用狀態(tài)中等多種情形均有自燃案例。記者查閱資料發(fā)現(xiàn),因動(dòng)力電池問題導(dǎo)致起火的新能源汽車事故占起火總數(shù)的60%左右;第二大原因是碰撞,由此導(dǎo)致起火的比例為21%,這在一定程度表明,電動(dòng)汽車在設(shè)計(jì)層面還存有一定缺陷。

我們也可以看到,多宗大型電動(dòng)汽車召回案例的原因也是自燃風(fēng)險(xiǎn)。近日,現(xiàn)代集團(tuán)發(fā)布聲明,因?yàn)榇嬖谄鸹痫L(fēng)險(xiǎn),現(xiàn)代將于3月29日啟動(dòng)迄今為止最大規(guī)模的電動(dòng)車召回計(jì)劃,召回?cái)?shù)量達(dá)到8.2萬(wàn)輛。據(jù)了解,這次召回并非先例,現(xiàn)代集團(tuán)在過(guò)去三年涉及車輛召回事件共達(dá)到14起,去年11月,現(xiàn)代就因?yàn)镵ONA EV頻繁的自燃事故而啟動(dòng)過(guò)一次召回。

中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高曾公開表示,電池安全是電動(dòng)車發(fā)展要解決的重要問題,頻頻發(fā)生的電動(dòng)車自燃事故主要是由于電池?zé)崾Э貙?dǎo)致的,電動(dòng)車的核心競(jìng)爭(zhēng)力是電池,在確保安全的前提下,動(dòng)力電池還需要在電池材料、智能制造、設(shè)計(jì)等方面努力。

記者觀察

分析之后會(huì)發(fā)現(xiàn),三元鋰和磷酸鐵鋰這兩種技術(shù)流派之間,并未存太多直接競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。“彈匣電池”和“刀片電池”從不同路線、材料和技術(shù)出發(fā),都為新能源電池安全提供了新的解決方案。兩者既是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系也是互補(bǔ)關(guān)系,長(zhǎng)期共存。目前磷酸鐵鋰電池在中低端新能源汽車市場(chǎng)的市占率逐漸提升,但三元鋰電池仍是主流。

■新快報(bào)記者 張磊

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關(guān)鍵詞： 動(dòng)力電池