鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年08月12日
靈魂之問(wèn):三元鋰和磷酸鐵鋰 到底該P(yáng)ICK誰(shuí)?
依據(jù)我國(guó)汽車動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù),2019年1-八月,我國(guó)動(dòng)力鋰電池裝車量累計(jì)38.2GWh,其中,三元電池裝車量累計(jì)26.1GWh,占總裝車量68.4%;磷酸鐵鋰離子電池裝車量累計(jì)11.0GWh,占總裝車量28.8%。
從目前實(shí)際裝車量來(lái)看,三元鋰離子電池相對(duì)磷酸鐵鋰具有壓倒性優(yōu)點(diǎn)。
之所以如此懸殊,是因?yàn)榱姿徼F鋰多搭載在新能源專用車以及客車上,而在數(shù)量更大的乘用車上,它的份額很小。
其實(shí),在純電動(dòng)乘用車范疇,磷酸鐵鋰曾是與三元鋰電平分秋色的存在。
依據(jù)乘聯(lián)會(huì)秘書長(zhǎng)崔東樹(shù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),在純電動(dòng)乘用車范疇,2015年,三元鋰裝車量占比58%,磷酸鐵鋰占比41%;2017年,三元鋰占比75%,磷酸鐵鋰占比降到了23%;2018年,前者為89%,后者為11%。
可見(jiàn),三元鋰在純電動(dòng)乘用車上一路攻城略地,而磷酸鐵鋰慘遭碾壓。今年1-七月,磷酸鐵鋰僅占5%的市場(chǎng)份額。
從最初的齊頭并進(jìn),到今朝的地位懸殊,這一局面的形成,背后有市場(chǎng)因素——三元鋰能量密度相對(duì)更高,能更好地滿足電動(dòng)汽車?yán)锍绦枨螅佑姓咭蛩亍履茉囱a(bǔ)貼政策傾向高續(xù)航里程、高能量密度車型。
而隨著新能源補(bǔ)貼逐步退坡,磷酸鐵鋰在純電動(dòng)乘用車上又有所抬頭,新上工信部通告的車型逐漸多了起來(lái)。有分解稱,這是磷酸鐵鋰的春天來(lái)臨了。
但汽車商業(yè)評(píng)論認(rèn)為,事情沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。
成本有優(yōu)點(diǎn),但并不分明
雖說(shuō)純電動(dòng)乘用車幾乎已經(jīng)是三元鋰電的天下,但補(bǔ)貼退去,經(jīng)濟(jì)賬每家車企都會(huì)好好算一算。
最近工信部公布的2019年第7、第8批《新能源汽車推廣使用推薦車型目錄》,每批目錄各有9款純電動(dòng)乘用車搭載了磷酸鐵鋰離子電池。再加上此前批次,磷酸鐵鋰純電動(dòng)乘用車的車型越來(lái)越多了。
這些車型重要聚集在江淮、奇瑞、東風(fēng)、北汽、上汽通用五菱等車企。另外,一些造車新勢(shì)力公司,比如,國(guó)機(jī)智駿、大乘汽車、合眾汽車,也有了磷酸鐵鋰純電乘用車型。
今年三月,北汽新能源EC220標(biāo)準(zhǔn)版車型上市,與之前的EC220經(jīng)典版和精英版使用三元電池不同,它搭載的是磷酸鐵鋰離子電池。續(xù)航里程在原來(lái)版本171公里的基礎(chǔ)上提高了35公里,而且售價(jià)更低(標(biāo)準(zhǔn)版5.58萬(wàn)元,經(jīng)典版5.98萬(wàn)元,精英版6.18萬(wàn)元)。
不少車型推出了三元鋰和磷酸鐵鋰兩種版本,比如哪吒N01。之所以新增磷酸鐵鋰版本,合眾汽車總裁張勇告訴汽車商業(yè)評(píng)論,是因?yàn)榱姿徼F鋰“性能穩(wěn)定,價(jià)格有優(yōu)點(diǎn)”。
磷酸鐵鋰價(jià)格低于三元鋰,按照伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝的說(shuō)法,若論制造成本,“鐵鋰(電芯)在0.5元/Wh左右,三元(電芯)在0.7元/Wh左右”。
真鋰研究創(chuàng)始人墨柯給汽車商業(yè)評(píng)論算了一筆賬。目前車企的磷酸鐵鋰離子電池系統(tǒng)采購(gòu)成本約莫0.8元/Wh,而NCM523電池要1元/Wh。一個(gè)總電量30kWh的電池組,假如使用磷酸鐵鋰能便宜6000元。
單純這么看,顯然磷酸鐵鋰更具成本優(yōu)點(diǎn)。不過(guò),在墨柯看來(lái),賬還要往細(xì)里算。
下面,不妨以續(xù)航里程250-300km類別純電動(dòng)汽車輛為例,來(lái)比較分解一下兩種鋰電方法的經(jīng)濟(jì)性。
依據(jù)真鋰研究的數(shù)據(jù),250-300km類別純電乘用車均勻帶電量,磷酸鐵鋰和三元鋰車輛分別為27.4kWh和26.4kWh。再以上述的采購(gòu)成本來(lái)計(jì)算,一輛車三元鋰離子電池組成本要高出4480元。
再引入補(bǔ)貼金額,依據(jù)2019年新能源汽車補(bǔ)貼新政估算,250-300km類別純電乘用車,三元鋰拿到的補(bǔ)貼要多出一兩千元。
綜合折算下來(lái),會(huì)得出一個(gè)有意思的結(jié)論:在250-300km類別純電乘用車,搭載三元鋰只比磷酸鐵鋰多出3476元或2022元。
當(dāng)然,盡管成本優(yōu)點(diǎn)不怎么分明,但目前看磷酸鐵鋰成本總歸是比三元鋰低。關(guān)于那些對(duì)成本變化更為敏感的車型來(lái)說(shuō),這就很有吸引力。
這也是為何,磷酸鐵鋰很受A00級(jí)別純電動(dòng)轎車酷愛(ài),奇瑞小螞蟻、北汽EC220、寶駿E100和E200、江淮iEV6E等車型均有磷酸鐵鋰版本。
將來(lái)新能源補(bǔ)貼完全消失之后,磷酸鐵鋰的成本優(yōu)點(diǎn)可能才會(huì)更加突出,到那時(shí),搭載磷酸鐵鋰的純電動(dòng)乘用車可能還會(huì)進(jìn)一步張大規(guī)模。
但同時(shí),另一個(gè)不能忽視的因素是,三元鋰電的成本也在逐步下降。兩種鋰電誰(shuí)更具有經(jīng)濟(jì)性,非得動(dòng)態(tài)地去看,這個(gè)問(wèn)題顯然一時(shí)難見(jiàn)分曉。
能量密度在提升,但空間有限
事物是發(fā)展變化的。三元鋰離子電池因?yàn)槟芰棵芏雀邆涫茏放?,磷酸鐵鋰離子電池也并沒(méi)有止步不前。
今年第8批《新能源汽車推廣使用推薦車型目錄》中的磷酸鐵鋰純電動(dòng)乘用車型,電池系統(tǒng)能量密度多在140Wh/kg左右。這個(gè)數(shù)值正好是0.8倍補(bǔ)貼系數(shù)和0.9倍補(bǔ)貼系數(shù)的分界線。
今年上半年,國(guó)軒高科表示公司加工的磷酸鐵鋰單體能量密度已經(jīng)達(dá)到190Wh/kg,處于行業(yè)領(lǐng)先水平,配套的乘用車系統(tǒng)能量密度140Wh/kg,能滿足新能源汽車400Km以上的續(xù)航里程。
不過(guò),能量密度方面磷酸鐵鋰還是大大遜色于三元鋰。
在近日孚能科技科創(chuàng)板招股書中,孚能科技透露公司已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)量量密度285Wh/kg的三元軟包產(chǎn)品。力神電池也透露,其研發(fā)的電池容量為77Ah的三元軟包電池能量密度已經(jīng)達(dá)到303Wh/kg。
依據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,我國(guó)動(dòng)力鋰電池單體比能量要達(dá)到300Wh/kg以上,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)350Wh/kg,系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)線,三元鋰離子電池?zé)o疑會(huì)更早達(dá)標(biāo)。
吳輝并不看好磷酸鐵鋰在乘用車上的前景,他說(shuō),“在乘用車用鐵鋰還是過(guò)渡路線,將來(lái)還是要高能量密度的?!?/p>
持類似看法的還有墨柯,他認(rèn)為,乘用車的重要矛盾還是“里程焦慮”,甚至直言:“在乘用車上回潮采用磷酸鐵鋰離子電池的車企,是短視的?!?/p>
他認(rèn)為,這么做能在一定程度上處理眼前的獲利問(wèn)題,但長(zhǎng)遠(yuǎn)看會(huì)有更大的麻煩。
理由之一是,三元持續(xù)提高能量密度的空間更大,而磷酸鐵鋰基本見(jiàn)頂。
從電芯到電池系統(tǒng)存在一個(gè)成組效率的概念,比如,電芯能量密度180Wh/kg,電池系統(tǒng)能量密度可能惟有150Wh/kg。提高系統(tǒng)的成組效率非常關(guān)鍵。
依據(jù)墨柯的說(shuō)法,磷酸鐵鋰在乘用車上的成組效率今朝已經(jīng)到了80%,而它的最高限可能是85%。而相比之下,三元的成組效率差不多是70%,往上走還有很大的提升空間。
這樣,再過(guò)兩年,“搭載三元電池的產(chǎn)品還可以持續(xù)留在市場(chǎng),而搭載磷酸鐵鋰離子電池的產(chǎn)品可能就壽命到頭要開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品”。
而新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也是要成本的,假如重新用回鐵鋰離子電池,要報(bào)備新產(chǎn)品,這期間也會(huì)產(chǎn)加工品探測(cè)費(fèi)用。
理由之二是,即便2021年新能源汽車沒(méi)有補(bǔ)貼了,不代表主管部門的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)缺失。
墨柯認(rèn)為,假如未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)是看車輛單位電耗,鐵鋰是有劣勢(shì)的?!拌F鋰離子電池重,即便空車行走,其單位耗電也高;另外,因電池重量新增,車輛的載重也會(huì)受影響。”
各有所長(zhǎng)
安全節(jié)能的車到底要什么電池?在近日一場(chǎng)行業(yè)論壇上,我國(guó)工程院院士楊裕生發(fā)表了自己的看法:目前來(lái)看,高鎳三元等高能電池不應(yīng)是發(fā)展重點(diǎn),全固態(tài)電池能否成功有不確定性,磷酸鐵鋰離子電池應(yīng)當(dāng)是主力,但要不斷提高性價(jià)比。
楊裕生之所以如此推崇磷酸鐵鋰,恰是因?yàn)榱姿徼F鋰常常被提起的一個(gè)優(yōu)勢(shì):穩(wěn)定性更好。有研究聲明,不同電池的熱失控溫度,磷酸鐵鋰普遍在500度以上,三元鋰低于300度,一些高鎳三元鋰離子電池甚至低于200度。
但截至目前,并沒(méi)有權(quán)威數(shù)據(jù)可以證明:三元鋰離子電池不如磷酸鐵鋰離子電池安全。
依據(jù)我國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高的一份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2018年1-九月國(guó)內(nèi)見(jiàn)報(bào)的21起電動(dòng)汽車自燃事故中,三元電池占到12起,惟有兩起用的是磷酸鐵鋰離子電池。
2019年八月十八日,新能源汽車國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟公布了《新能源汽車國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報(bào)告》。報(bào)告顯示,今年五月以來(lái),國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)發(fā)現(xiàn)新能源汽車安全事故79起,涉及車輛96輛。
其中,86%的事故車輛使用三元鋰離子電池、7%的事故車輛使用磷酸鐵鋰離子電池、7%的事故車輛電池類型不確定。也就是說(shuō),在這份統(tǒng)計(jì)里,三元鋰與磷酸鐵鋰兩種事故車輛的比值約莫為12:1。
但假如僅僅依據(jù)以上數(shù)據(jù)就得出三元鋰離子電池沒(méi)有磷酸鐵鋰離子電池安全的結(jié)論,顯然是武斷的。
因?yàn)槿钶d車輛規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)磷酸鐵鋰,基數(shù)大,假如發(fā)生的事故更多,那一點(diǎn)也不奇怪。
的確,出于對(duì)電池安全性的考慮,2016年一月國(guó)家曾暫停三元鋰離子電池客車進(jìn)入新能源汽車推廣使用推薦車型目錄,直到2017年一月一日才解禁。
但其實(shí),任何一種電池路線,在追求各自能量密度極限的時(shí)候都會(huì)遇到安全問(wèn)題,不管是三元鋰電,還是磷酸鐵鋰離子電池。
當(dāng)然,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,隨著技術(shù)進(jìn)步,磷酸鐵鋰的能量密度會(huì)逐漸提升,三元鋰離子電池也會(huì)越來(lái)越安全。
所謂尺有所長(zhǎng),寸有所短。兩者各有特點(diǎn),也就各有市場(chǎng)。
歐陽(yáng)明高就認(rèn)為,不同車型應(yīng)該采用不同的電池?!擞密嚳粗乩m(xù)駛里程,可采用高比能量的三元鋰離子電池;客車更看重安全性,可以采用比能量相對(duì)低一點(diǎn)、但穩(wěn)定性更高的磷酸鐵鋰離子電池;在以純電動(dòng)轎車主導(dǎo)的動(dòng)力鋰電池上,將來(lái)仍以三元鋰離子電池為主。
而關(guān)于車企來(lái)說(shuō),不管采用何種電池,總歸是要在安全、續(xù)航、成本、性能等多個(gè)元素之間做平衡。技術(shù)路線本身并無(wú)高下之分,最適合自己的才是正確的選擇。
原標(biāo)題:靈魂之問(wèn):三元鋰和磷酸鐵鋰,到底該P(yáng)ICK誰(shuí)?