鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2038次 | 2021年03月02日
購買新能源汽車,選擇三元鋰還是磷酸鐵鋰電池?
三元鋰電池指采用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁三元正極材料的鋰電池,優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)稱電壓較高,單體電池能量密度較高,輸出功率較大,低溫性能較好,缺點(diǎn)是高溫穩(wěn)定性差(200度左右燃爆),成組利用率低(60%左右),造價(jià)較高,污染較高。
磷酸鐵鋰電池則采用磷酸鐵鋰作為正極材料,優(yōu)點(diǎn)是成本較低,不含重金屬,對(duì)環(huán)境污染較小,高溫穩(wěn)定性好,快充或過充時(shí)安全性非常高,放電功率高,無記憶效應(yīng),循環(huán)壽命高,成組利用率高(可高達(dá)80%以上),缺點(diǎn)是低溫性能差,單體電池能量密度較低,產(chǎn)品一致性略差,工作電壓只有3.2V,輸出功率較小。
車企逐漸開始倒向磷酸鐵鋰電池
據(jù)鋰電網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,三元鋰電池裝機(jī)占比,2016年為24%,2017年為45%,2018年為58%,2019年達(dá)到高峰。然而,2020年,三元電池裝車量38.9GWh,占比61.1%,同比下降4.1%,首次出現(xiàn)下降拐點(diǎn);2020年磷酸鐵鋰電池裝車量24.4GWh,占比41.4%,同比增長(zhǎng)20.6%,出現(xiàn)上升拐點(diǎn),預(yù)計(jì)2021年仍將大幅上升。
為何車企紛紛開始轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰電池
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2017年,新能源汽車國家、地方補(bǔ)貼最高可達(dá)6.6萬元,但卻對(duì)純電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池系統(tǒng)的質(zhì)量能量密度有要求,對(duì)高于120Wh/kg的按1.1倍給予補(bǔ)貼,彼時(shí)磷酸鐵鋰電池質(zhì)量能量密度很難達(dá)到120Wh/kg,一輛車會(huì)少拿6600元補(bǔ)貼。由于政策驅(qū)動(dòng),三元鋰電池裝車占比出現(xiàn)持續(xù)暴漲。然而,2020年前后,由于安全因素、成本因素、補(bǔ)貼變化驅(qū)動(dòng)、電池?zé)峁芾砑夹g(shù)進(jìn)步,三元鋰電池裝車占比出現(xiàn)下降拐點(diǎn)。
安全驅(qū)動(dòng)
在2017年補(bǔ)貼政策驅(qū)動(dòng)下,車企紛紛倒向三元鋰電池陣營(yíng),就連過去一直堅(jiān)持磷酸鐵鋰電池路線的比亞迪也開始全系車型搭載三元鋰電池。然而,由于三元鋰電池?zé)岱€(wěn)定性差、燃爆點(diǎn)低,經(jīng)常在充放電時(shí)出現(xiàn)的熱失控,導(dǎo)致不少新能源汽車由于電池?zé)崾Э匕l(fā)生燃爆,就連之前從未出現(xiàn)過電池?zé)崾Э貙?dǎo)致電池燃爆的比亞迪也因搭載三元鋰電池而未能幸免,不禁讓消費(fèi)者開始重新審視過度追求電池組能量密度帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。
成本驅(qū)動(dòng)
磷酸鐵鋰單體電池密度低,但是價(jià)格較低,而且熱穩(wěn)定性強(qiáng),電池組防護(hù)成本低,成組利用率極高,經(jīng)過不斷改進(jìn)工藝和結(jié)構(gòu),電池組能量密度同樣實(shí)現(xiàn)大幅提升,例如比亞迪的刀片電池,電池組質(zhì)量能量密度甚至高達(dá)150Wh/kg。而811三元鋰電池雖然單體電池密度高,但是價(jià)格也高,而且熱穩(wěn)定更差,需要更多的防護(hù)成本來維持安全性,導(dǎo)致成組利用率反而降低,電池組密度實(shí)際提升卻并不明顯,成本卻高了一大截。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
補(bǔ)貼變化驅(qū)動(dòng)
根據(jù)最新補(bǔ)貼政策情況,地補(bǔ)基本已退出,純電動(dòng)汽車國補(bǔ)也降低至最高2.5萬元,而且電池組質(zhì)量能量密度再大也只能拿到1倍補(bǔ)貼。與此同時(shí),不少經(jīng)過結(jié)構(gòu)改良的磷酸鐵鋰電池也能拿到0.8倍補(bǔ)貼,而搭載比亞迪的刀片電池甚至可以拿到0.9倍補(bǔ)貼,和最高補(bǔ)貼只不過相差2500元,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于裝機(jī)811三元鋰電池以及電池容量提升所帶來的成本提升。
電池?zé)峁芾磉M(jìn)步驅(qū)動(dòng)
磷酸鐵鋰電池低溫性能差,三元鋰電池也好不到哪里,所有車企都為鋰電池的低溫性能傷透了腦筋,逐漸摸索出各種電池?zé)峁芾砑夹g(shù),通過消耗少量電量給電池加熱,實(shí)現(xiàn)汽車行駛時(shí)動(dòng)力電池工作溫度提升,大幅改善了電池低溫性能差的弱點(diǎn)。時(shí)至今日,溫度只要不低于零下20度,無論三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,基本都可以實(shí)現(xiàn)將鋰離子活性降低幅度控制在20%以內(nèi)。實(shí)際上,相比三元鋰電池,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)對(duì)磷酸鐵鋰電池的活性提升幅度更大,有效解決了磷酸鐵鋰電池的最大痛點(diǎn)。
寫在最后:
作為吃瓜群眾,不少消費(fèi)者以為國內(nèi)兩家頭部電池企業(yè)中,寧德時(shí)代只生產(chǎn)三元鋰電池,比亞迪只生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池,其實(shí)大錯(cuò)特錯(cuò)。寧德時(shí)代同樣生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池,而且出貨量并不比三元鋰電池低。只不過,中國是磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)大國,競(jìng)爭(zhēng)激烈,寧德時(shí)代在磷酸鐵鋰電池技術(shù)上并不具有壓倒性優(yōu)勢(shì),只能靠?jī)r(jià)格血拼奪取市場(chǎng)份額,銷售收入和毛利率遠(yuǎn)不如出售811電池。
去年比亞迪刀片電池針刺實(shí)驗(yàn)直指三元鋰電池痛點(diǎn),其實(shí)并無針對(duì)任何電池企業(yè)的意思,但寧德時(shí)代反應(yīng)過激,主動(dòng)跳出來駁斥,最后鬧了個(gè)業(yè)界笑話,很多人可能不理解,其實(shí)主要還是出于商業(yè)驅(qū)動(dòng)因素。寧德時(shí)代一直主推銷售收入和毛利率更高的811電池,自然不希望競(jìng)爭(zhēng)激烈的磷酸鐵鋰電池影響到公司商業(yè)戰(zhàn)略。尤其刀片電池取消模組,實(shí)現(xiàn)了體積能量密度提升50%的成績(jī),質(zhì)量能量密度雖略低,但是體積能量密度已經(jīng)不低于三元鋰電池,讓容量有限的車身底盤能夠裝入更多刀片電池,從而實(shí)現(xiàn)續(xù)航等同于三元鋰電池車型,可能會(huì)對(duì)811電池形成巨大沖擊。
事實(shí)上,不僅比亞迪通過刀片結(jié)構(gòu)改良了磷酸鐵鋰電池,寧德時(shí)代等其他電池企業(yè)同樣通過結(jié)構(gòu)改良,大幅提升了磷酸鐵鋰電池的整體能量密度,才讓磷酸鋰電池有了回歸主流的可能。不過,經(jīng)過結(jié)構(gòu)改良后,磷酸鐵鋰電池今后的發(fā)展空間確實(shí)已經(jīng)不大,這也是寧德時(shí)代依然看好三元鋰電池的技術(shù)驅(qū)動(dòng)因素。但是,三元鋰電池能量組密度進(jìn)一步提升,同樣面臨巨大的安全風(fēng)險(xiǎn),目前沒有一個(gè)電池企業(yè)能夠徹底解決安全和密度的矛盾命題,只能在中間找一個(gè)平衡點(diǎn)。
至于消費(fèi)者該選購搭載何種電池的車型,建議大家根據(jù)自己的喜好和兩種電池各自的優(yōu)缺點(diǎn),理性選擇!