为何众多车企都开始热衷于磷酸铁锂电池?
发布时间:2021-03-25 来源:中国无机盐工业协会     分享到:

动力电池作为新能源汽车的“心脏”,它能够决定一辆纯电动车的续航、安全性能等至关重要的属性。在此前政策的引导下,拥有能量密度较高的三元锂电池备受市场青睐,但在2020年三元锂电池装机量开始下滑。

据中国汽车动力电池产业创新联盟此前发布的数据显示,2020年国内动力电池累计销量达65.9GWh。其中三元锂电池共计装车38.9GWh,占比61.1%,累计下降4.1%;而磷酸铁锂电池装机24.4GWh,占比38.3%,累计增长20.6%,成为销量同比唯一增长的动力电池类型。

在2021年装载磷酸铁锂电池的车型也会越来越多,例如:小鹏汽车在3月发布了小鹏G3和P7新增车型,并配备磷酸铁锂电池,欧拉好猫在3月中旬也发布了三款磷酸铁锂版本车型,除此之外,3月初工信部发布的第342批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示中也有22款车型采用磷酸铁锂电池。

为何众多车企都开始热衷于磷酸铁锂电池?

磷酸铁锂成本低 降低购入门槛

根据彭博社新能源观察12 月公布的调查来看,全球市场三元锂电芯的价格在102 美元/kWh,而磷酸铁锂电芯则低至80美元/kWh,两者差距22美元。

磷酸铁锂电池成新宠 买车时它和三元锂该如何选

目前纯电动车型所配备的电池容量大多数都在70kWh,我们就以该容量进行计算(在不计算电芯组成费用情况下),使用三元锂电芯成本为7140美元(人命币约等于46410元),而使用磷酸铁锂电芯则只需要5600美元(人命币约等于36400元),两者差距在10000元左右,而未来电池容量越高,两者的差距就会更大。

这也就是此前特斯拉Model 3标准续航在使用磷酸铁锂电池之后,能从由原来的27.155万降至24.99万元的主要原因。

磷酸铁锂安全系数更高 更耐用

新能源汽车自燃问题一直备受关注,据了解, 2020年共有50起以上起火事件,其中绝大多数都为自燃。而此前新能源汽车国家大数据联盟副秘书长刘鹏在此前就表示,新能源汽车安全事故大多发生在高SOC状态,其中三元锂电池由于能量密度大,活性大,更容易热失效,在250℃到300℃的温度就可能发生分解和爆炸。

而磷酸铁锂电池在温度超过600℃才会发生分解,相比三元锂电池要更加稳定。除此之外,在电池的使用寿命上,磷酸铁锂可以充电3500次才衰减至强制更换的界限80%,估算下来大概可以使用10年以上,而三元锂充电2000次左右就已经衰减至限定值了,这大致只能使用6年的时间。

技术成熟 磷酸铁锂电池缺点被缩小

2019年国家对补贴政策门槛进行了提升,动力电池能量密度需要达到105Wh/kg,并且续航里程需要达到250km才能进行补贴,但由于当时技术还不够成熟,使用能量密度较低的磷酸铁锂电池难以获得补贴,众多车企就选择了能量密度更高的三元锂电池。

不过随着中国电池技术日益成熟,不少动力电池企业都研发出如何解决磷酸铁锂低的问题,像宁德时代此前发布的CTP技术,该技术通过改变电池包内部的布局结构,去掉了模组,将电芯直接组成 Pack。从而让电池包的体积利用率上升 15-20%,能量密度提升 10-15%。

除此之外,比亚迪研发出刀片电池,该电池通过CTP(Cell to Pack)设计思路,直接取消了电池包内部的框架,通过横向密集排列的多排电芯,将内部空间的利用率提升到了60%左右。结果就是电池包整体的能量密度以及容量的提升。以搭载最新刀片电池的比亚迪汉EV为例,其电池包总能量为76.9kWh,能量密度140Wh/kg。

新的CTP设计思路不仅让刀片电池在性能参数上达到了平均水平,由于减少了电池组装模组的端板、侧板以及用于固定模组的框架、螺栓等紧固件,还降低了部分制造成本,提升制造效率。

在技术层面提高之后,磷酸铁锂电池的优势要更加突出,从装机量上就可以看出磷酸铁锂电池正在崛起,但是这并不代表三元锂电池没落。双方各有优劣,形成互补,能够覆盖更广的使用场景,为消费者提供更多选择。


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