鉅大LARGE | 點擊量：447次 | 2023年06月29日
三元鋰離子電池為甚么成市場主流？ 比亞迪或掀起磷酸鐵鋰熱潮
三月二十九日，比亞迪公布了新一代磷酸鐵鋰離子電池“刀片電池”。比亞迪集團副總裁兼弗迪電池董事長何龍透露：“幾乎所有汽車品牌，都在與比亞迪探討基于‘刀片電池’技術(shù)的合作方法?！?/p>
更加有業(yè)內(nèi)人士表示，“刀片電池”就是比亞迪之刀，將重新“切割”動力鋰電池的市場格局。
三元鋰離子電池為甚么成市場主流
在比亞迪刀片電池公布之前，三元鋰離子電池才是動力鋰電池市場的主流選擇，不管是裝機量，還是市場份額，都在逐年張大。
相關(guān)資料顯示，2016年三元鋰離子電池的裝機量為6．3GWh，市場份額為22．6％；至2019年，三元鋰離子電池的裝機量達(dá)38．5GWh，市場份額也攀升至61．7％。與此同時，磷酸鐵鋰的市場占比卻逐漸年下降，2016年磷酸鐵鋰的裝機量為20．3GWh，市場份額為72．7％；2019年磷酸鐵鋰的裝機量為20GWh，市場需求量變化不大，但是市場份額卻跌至32％。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
造成三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰的市場份額對調(diào)的關(guān)鍵因素在于，政府補貼在過去今年不斷向高續(xù)航高能量密度的車型傾向。
依據(jù)新能源汽車補貼標(biāo)準(zhǔn)，2017年，續(xù)航里程超過100公里的電動汽車就可以享受國家補貼；2018年，續(xù)航里程超過150公里的電動汽車才能享受到國家補貼；進(jìn)入2019年，享受國家補貼的門檻提升至250公里。
與此同時，乘用車上留給電池的空間終究有限，裝載的電池越多、能量密度越高，才有可能滿足政府補貼標(biāo)準(zhǔn)。在能量密度方面，磷酸鐵鋰離子電池單體能量密度通常在90－120Wh／kg之間，而三元鋰離子電池單體能量密度可以達(dá)到200Wh／kg左右，可見三元鋰離子電池的能量密度優(yōu)點較為分明。同時，磷酸鐵鋰離子電池振實密度僅0．7－1．4g／cm3，遠(yuǎn)低于三元材料的2．2－2．8g／cm3，導(dǎo)致體積比能量密度弱勢分明。
市場方向錯了？
但是，比亞迪卻并不認(rèn)可三元電池成為市場主流發(fā)展方向。在比亞迪“刀片電池”公布會上，王傳福稱：“我相信，‘刀片電池’將倒逼整個新能源汽車行業(yè)做出改變，讓行業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展的快車道?！?/p>
盡管三元電池?fù)碛心芰棵芏雀叩葍?yōu)點，但是在性價比、安全性等方面卻難以與磷酸鐵鋰離子電池相比。
在性價比方面，磷酸鐵鋰離子電池核心優(yōu)點則在于價格低廉，由于磷酸鐵鋰正極材料不含鈷等稀有金屬，相比三元材料成本優(yōu)點分明，以2019年底的市場行情來算，磷酸鐵鋰正極材料價格僅4．3萬元／噸，而三元523正極價格為13．8萬元／噸，三元811正極價格高于18萬。
2015至2018年間，鈷的價格上漲了兩倍，最高時價格一度到達(dá)8萬美元／噸，是三元鋰離子電池中最貴的材料。歐盟聯(lián)合研究中心（JRC）報告指出，預(yù)計2030年需求缺口或?qū)⒊^6．4萬噸。
在試驗條件下，磷酸鐵鋰離子電池循環(huán)5000次后，剩余容量為84％，三元鋰離子電池循環(huán)3900次后，剩余容量只剩下66％，相比之下，磷酸鐵鋰離子電池的循環(huán)壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于三元鋰離子電池。
在安全性方面，三元鋰離子電池正極材料的分析溫度在200℃左右，磷酸鐵鋰離子電池正極材料的分析溫度在700℃左右，短路的磷酸鐵鋰離子電池單體，基本不會出現(xiàn)著火的情況，三元鋰離子電池則不然。
比亞迪認(rèn)為，安全才是動力鋰電池最核心的因素。王傳福表示：“刀片電池最大的特點就是安全，將引領(lǐng)全球動力鋰電池技術(shù)路線重回正道，“把‘自燃’這個詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉。”
在比亞迪公布的對三種電池進(jìn)行針刺試驗中，在同樣的探測條件下，三元鋰離子電池在針刺瞬間出現(xiàn)劇烈的溫度變化，表面溫度迅速超過500℃，并發(fā)生極端的熱失控——劇烈燃燒現(xiàn)象，；傳統(tǒng)塊狀磷酸鐵鋰離子電池在被穿刺后無明火，有煙，表面溫度達(dá)到了200℃～400℃；“刀片電池”在穿透后無明火，無煙，電池表面的溫度僅有30℃－60℃左右。
寧德時代、國軒高科再跟進(jìn)
除了比亞迪，寧德時代也對電池技術(shù)進(jìn)行深度開發(fā)。日前，特斯拉方面曾傳出消息，在國產(chǎn)Model3上使用寧德時代CTp無模組動力鋰電池組技術(shù)。
資料顯示，CTp，其全稱為CellTopack。CTp技術(shù)最筆直的用途就是提升電池組的能量密度，進(jìn)而提升續(xù)航能力。由于磷酸鐵鋰離子電池能量密度低重要受制于磷酸鐵三種材料的電化學(xué)特性，短時間是沒有方法在技術(shù)上實現(xiàn)沖破，所以寧德時代通過改變pACK形式來提升能量密度。
此前有消息稱，寧德時代為大眾汽車供應(yīng)的CTp磷酸鐵鋰離子電池的電池組，能量密度已經(jīng)達(dá)到了160Wh／kg。這樣的數(shù)據(jù)基本上可以滿足特斯拉國產(chǎn)車型標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級版的續(xù)航要求，同時也能達(dá)到國家新能源補貼政策的最低標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)然，除了成本更低外，磷酸鐵鋰離子電池的另一個特性就是電池穩(wěn)定性好，安全性更高，且壽命也更長。但不可忽略的劣勢除了能量密度低外，LFp電池在低溫情況下性能表現(xiàn)會分明遜色于三元鋰離子電池。還有就是特斯拉一直強調(diào)的超充技術(shù)，目前也無法確定其是不是可以在LFp電池上得以延續(xù)。
此外，國軒高科也在研發(fā)新型工藝。今年二月底，國軒高科方面表示，通過對pACK工藝技術(shù)改進(jìn)以及電池組設(shè)計優(yōu)化，國軒高科磷酸鐵鋰離子電池單體能量密度試驗階段已沖破200Wh／kg
