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汽车之家 06-23

“复仇之战”?磷酸铁锂“杀”回来了

[ 汽车之家 行业 ] " 石油不卡脖子了,不能转变成金属钴、金属镍的卡脖子。" 比亚迪集团董事长兼总裁王传福日前意味深长地说," 真正大规模推广的电池,一定是不依赖稀有金属。"

醉翁之意不在酒,王传福的弦外之音,正是近来风头正劲的磷酸铁锂电池。行业最新数据也显示,今年 5 月我国磷酸铁锂电池单月产量占动力电池总产量的 63.6%。

这是近三年来,磷酸铁锂从产量上首次超越三元锂。这也应了王传福的一句话—— " 比亚迪以一己之力,把磷酸铁锂从死亡的边缘拉了回来 "。

磷酸铁锂和三元锂,两者皆是新能源汽车的电池材料方案。前者凭借稳定性、性价比高等,让汽车 " 跑得更安全 ",后者则因能量密度高,让汽车 " 跑得更远 "。两者各有千秋,多年来一直互相 " 厮杀 ",争夺动力电池的 " 王座 "。

在较为显眼的三次 " 决斗 " 中,具备先发优势的磷酸铁锂,先是迅速被三元锂 " 掀翻在地 ",然后又在前景不被看好的情况下上演了 " 惊天逆转 "。重回巅峰的磷酸铁锂真的从此 " 一统江湖 " 了吗?

Round 1:磷酸铁锂被谁赶下了神坛?

2019 年起,国家拿出真金白银补贴新能源汽车市场。早期,政策偏向于商用车,磷酸铁锂因其安全性、循环寿命等优势立即在市场上站稳脚跟。

当时,比亚迪是国内动力电池行业老大,以磷酸铁锂电池作为核心产品。

2017 年以前,磷酸铁锂长期霸占动力电池 " 王座 ",其份额甚至高达 70% 以上,但有两个关键性事件,让磷酸铁锂逐渐失去战斗力。

其一是特斯拉的盈利,瞬间放大了三元锂的优势。

2013 年一季度,亏损十年的特斯拉首度盈利 1120 万美元,股价一度从年初 30 多美元 / 股涨到 100 美元 / 股以上。最吸引市场的莫过于,特斯拉 Model S 续航里程高达 500 公里。而当时主流的采用磷酸铁锂电池纯电动汽车续航,大多徘徊在 200 公里以下。

随后,一份特斯拉产业链深度研究报告传开。在其复杂的供应链中,电池包采用的 8142 个高能量密度的 18650 电芯,来自于松下的 NCA 镍钴铝,即三元材料。

[ 2014 版 Model S ]

之后,中国车企开始纷纷效仿。在 2014 年北京车展上,江淮、奇瑞、北汽、众泰等厂家都表示,在最新车型中将采用三元锂材料。

期间,有一家 2011 年成立的动力电池厂商逐渐受到业内关注。当时谁也没有想到,这家小企业只用了 8 年时间就称霸全球电池帝国。它就是后来业界熟知的宁德时代,除了有 " 白名单 " 保护因素外,很大程度上要归功于其抓住了三元锂这一风口,顺利起飞。

其二是政策出手,直接给了动力电池行业一记重拳,打得磷酸铁锂彻底懵圈。

2016 年 12 月,国家首次将电池系统能量密度纳入考核标准,高能量密度、长续航里程是补贴重点。很明显,带着能量密度瓶颈硬伤的磷酸铁锂,后劲不足。相反,三元锂通过高能量密度这一 " 武器 ",获取了诸多主机厂的芳心。

在 2018 年的动力电池排位赛上,三元锂占 58.17%,磷酸铁锂占比跌落至 39%。这是三元锂市场占比首次超过磷酸铁锂。

这种情况也引起多位业内人士担心。当时,一位电池领域资深人士表示," 特斯拉厉害之处在于采用松下提供的电芯,但电芯封装和电池管理系统是独创的。反观国内很多车厂和电池厂,大多奔着补贴而去,能否做好电芯一致性、封装和电池管理系统,都还存疑,安全性难评估。"

即使如此,三元锂自 2018 年起在纯电动乘用车上一路攻城略地,磷酸铁锂则惨遭碾压。2019 年 1-7 月,磷酸铁锂在纯电动乘用车领域仅占 5% 的市场份额。

一时之间,磷酸铁锂陷入了 " 失宠 "、即将 " 淘汰 " 等境地。

Round 2:火爆的三元锂被火给 " 爆 " 了

三元锂电池虽然续航能力十分优秀,但正如之前专家所担忧的,其最大的缺点是安全性不如磷酸铁锂电池,遇到高温或剧烈碰撞容易爆燃。

" 厂家一开始入局三元锂技术路线,普遍的心态都是:先做出来。" 一位业内分析人士对此表示。按国家四部委出台的新能源汽车补贴政策,续航里程越长,补贴就越多。

新能源乘用车补贴变化对比
考核参数2018 年方案2019 年方案变化幅度
度电补贴(元 /kWh)1200550-54.2%
续航里程(km、万元)100 ≤ R0100 ≤ R00
150 ≤ R1.5150 ≤ R0-100%
200 ≤ R2.4200 ≤ R0-100%
250 ≤ R3.4250 ≤ R1.8-47%
300 ≤ R4.5300 ≤ R1.8-60%
400 ≤ R5.05.0400 ≤ R5.02.5-50%
数据来源:财政部;制表:汽车之家行业频道

近几年,电动车越卖越多,起火、自燃、爆炸等字眼,开始冲击着行业神经。不知不觉间,各方都把矛头对准了有 " 先天缺陷 " 的三元锂。这口 " 天降大锅 ",开始压得三元锂喘不过气来。

" 几乎平均每 1.5 天就有一起电动车自燃事故发生。" 据《新能源汽车国家大数据联盟》报告显示,2020 年 1-9 月的电动车起火事件中,使用三元锂电池的车辆占比高达 95%,磷酸铁锂电池只占 5%。

业内也开始对三元锂电池的安全性产生了质疑。然而,仅仅是安全性,把磷酸铁锂从边缘化拉回来的可能性不大,毕竟过去几年,磷酸铁锂一直被扣上 " 低端 " 帽子。

2019 年,王传福在媒体采访时表示," 未来,不排除比亚迪会在小型电动汽车上引用能量密度更高的材料电池。" 当时,王传福特地强调了一句话—— " 不一定是三元锂 "。

接下来发生的,外界或已熟知。2020 年 3 月,比亚迪磷酸铁锂 " 刀片电池 " 问世,同时让业界震撼的还有比亚迪的针刺实验。王传福更是喊出了 " 把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉 " 的豪言。

在安全性的基础上," 刀片电池 " 的另一神奇作用,即补足了磷酸铁锂电池在能量密度上的短板。

在更加安全的同时,搭载 " 刀片电池 " 的比亚迪汉可实现 605km 的续航里程。截至 2021 年 5 月,比亚迪汉累计销量逾 8 万辆,是比亚迪销量的主力军。

另一方面,特斯拉的再次 " 搅局 ",也加速了磷酸铁锂迎来 " 第二春 "。2020 年 10 月,搭载宁德时代磷酸铁锂电池的特斯拉 Model 3 进入工信部目录,并出口到欧洲市场。

宁德时代的 CTP 动力电池包与 " 刀片电池 " 有异曲同工之处,都属于电池包创新,且同时达到国家新能源补贴政策标准。CTP 电池包体积利用率提高了 20%,能量密度超过 180Wh/kg。

在磷酸铁锂的加持下,国产 Model 3 将补贴后售价调低至 24.99 万元,业内直接将特斯拉视为 " 鲨鱼 "。2020 年 6 月,理想汽车创始人李想发出灵魂拷问—— " 为什么一辆续航只有 445 公里的特斯拉在销量上一骑绝尘干翻对手 "?

[ 特斯拉 Model 3 ]

背后实质揭示了一个产业现状:电动车领域的竞争,不再单单比拼续航里程、能量密度,围绕整车性价比、安全等方面的综合提升才刚刚展开。

如今," 武器 " 得到升级的磷酸铁锂,不仅可以在低端乘用车中广泛应用,也可以在中高端车型中出现身影。从 2020 年 12 批工信部公示的新车推广目录来看,磷酸铁锂乘用车车型在新能源乘用车中占比 44%,占比显著高于 2018 年和 2019 年。

以三元电池为主的高端市场,格局开始有所松动,磷酸铁锂正重新迎来 " 第二春 "。

Round 3:磷酸铁锂真能 " 一统江湖 "?

重新杀回乘用车市场是必然,只是没料到重回 " 王座 " 的速度如此之快。

据中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,5 月磷酸铁锂电池产量达到了 8.8GWh,占总产量 63.6%,同比增长 317.3%;今年前 5 个月,磷酸铁锂电池产量累计 29.9GWh,占总产量 50.3%,同比累计增长 360.7%。

磷酸铁锂暴涨的背后离不开爆款车型的助攻。除比亚迪汉、国产特斯拉 Model 3 之外,五菱宏光 MINI EV 自 2020 年 7 月上市以来,爆发力惊人,仅半年时间销量就突破 15 万辆。宁德时代、国轩高科、鹏辉能源等配套电池供应商都从中受益。

[ 五菱宏光 MINI EV ]

此外,各车企为降低成本,争夺价格敏感的用户,纷纷选择或尝试更换电池种类。

3 月 3 日,小鹏汽车宣布推出磷酸铁锂电池版本的车型。新增的 P7" 后驱标准续航 " 版本,较此前三元锂电池长续航版本里程减少 106 公里至 480 公。但相应地,车型售价直降 2 万元。该车型于 5 月开始交付,P7 整体月交付量较 4 月环比大增 27%。换言之,磷酸铁锂电池,成为了小鹏 P7 实现量变的 " 催化剂 "。

[ 小鹏 P7 ]

磷酸铁锂,当年 " 跌下王座 ",政策是最大推力,如今 " 回归王座 ",靠的也是政策。2020 年,补贴逐渐退坡,国家对电池包能量密度的追求也告一段落,反之将安全性的要求提到新的高度。车企选择磷酸铁锂的背后,愈发反映出在磷酸铁锂技术的性能和成本之间找到了平衡点。

业内专家认为,每年到夏季,新能源汽车着火事故普遍增多,汽车召回数量越来越大,给整车企业带来巨大经济损失。因此,电池成本不光要看采购成本,还要把召回等售后服务一起考虑进去。未来,会有更多中高端车型考虑磷酸铁锂。

就在不久前,据相关消息披露,下定决心造车的科技巨头苹果,正在与宁德时代、比亚迪,就电动汽车项目供应磷酸铁锂电池进行谈判。

日前,更有多家媒体报道,国产特斯拉 Model Y 将会新增磷酸铁锂电池版本,电池将由宁德时代供应,并计划于 7 月推出。在此之前该车型采用 LG 能源的三元锂电池。

今年 4 月,据多位知情人士透露,蔚来将对现有 70 度电池包进行升级,新电池包采用磷酸铁锂,计划 2021 年四季度发布;同年 2 月,李想称,理想首款纯电动汽车将在 2023 年交付,纯电动车型将考虑搭载磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂,似乎真要在多重利好下一统动力电池的江湖了。然而,未来果真如此么?

写在最后:共生互补

这一局,磷酸铁锂胜,但这并不代表磷酸铁锂可以稳坐 " 王位 "。

不可回避的是,磷酸铁锂电池并非完美无缺。去年中国北方地区遭遇寒冷天气,使用磷酸铁锂电池的车型续航里程出现大幅衰减,与新车销售时标明的里程相比,近乎腰斩。

另外,受限于单体能量密度已接近理论极限,磷酸铁锂电池后续要持续降本,需依赖于规模效应。自 2020 年 10 月以来,磷酸铁锂的单吨价格已从历史低位 3.2 万元 / 吨,反弹至 5 月底的 5 万元 / 每吨,价格波动也给磷酸铁锂带来一定的不确定性。

如果将时间线拉远,磷酸铁锂也不会是未来动力电池霸主,而是综合能力更上一层楼的终极 boss ——固态电池。但鉴于从 " 液态 " 转向 " 固态 ",从实验室走向批量生产,步履维艰,多数业内专家认为,2030 年之前,纯固态电池很难大规模看到。

未来 10 年内,磷酸铁锂与三元锂的 " 恩怨 " 仍会延续,但两者将会捕获不同市场定位的消费者,此消彼长,没有谁可以碾压对方。毕竟,真正决定动力电池命运的,既有政策大手的无形掌控,也有商业化推广现实的成本考量。

在固态电池真正来临之前,磷酸铁锂与三元锂未来的关系,不会是势同水火的 " 仇 ",而是共生互补的 " 恩 "。(文 / 汽车之家 彭斐)

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