銷量持續(xù)提升，原材料價格也在不斷上漲。最近，磷酸鐵鋰電池可謂風頭無兩。數(shù)據(jù)顯示，今年2月磷酸鐵鋰電池共計裝車2.2GWh，同比上升高達2826％。相比于三元鋰電池5倍的同比增長率，磷酸鐵鋰電池28倍的增長速度更令人咂舌。這種上漲的趨勢早在去年已經(jīng)顯現(xiàn)，2020年國內(nèi)磷酸鐵鋰電池裝車量不斷提升，12月單月裝車量更是一舉超越了三元鋰電池。隨之而來的便是近期磷酸鐵鋰電池價格也呈現(xiàn)上揚態(tài)勢。最新的消息是，3月24日，國內(nèi)動力電池企業(yè)億緯鋰能也發(fā)布公告稱，與德方納米設(shè)立合資公司，將專注于生產(chǎn)低成本優(yōu)質(zhì)的磷酸鐵鋰電池，計劃投資20億元，產(chǎn)能10萬噸。相比幾年前的落寞，如今的磷酸鐵鋰電池大有“王者歸來”之勢。
車企選擇將其推“熱”
如果留意近來的純電動汽車市場，就可以發(fā)現(xiàn)，磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域早已是暗流涌動。
今年3月初，小鵬汽車推出的小鵬P7后驅(qū)標準續(xù)駛智享版和智尊版，均采用了磷酸鐵鋰電池，綜合續(xù)駛里程達到480公里。兩款車型的起售價與同配置的長續(xù)駛車型相比，分別降低了2萬元，性價比更加凸顯。而早在去年10月，特斯拉Model 3標準續(xù)駛后驅(qū)升級版就已經(jīng)換裝了磷酸鐵鋰電池。還有比亞迪漢EV、五菱宏光MINI EV等均選裝了磷酸鐵鋰電池。不僅如此，長城汽車旗下今年初上市的歐拉黑貓萌寵版電動汽車，配裝的也是磷酸鐵鋰電池。據(jù)稱，蔚來汽車也計劃于今年推出配裝磷酸鐵鋰電池的新車型。
對此，中國電池工業(yè)協(xié)會專職副理事長王敬忠表示：“近年來，全球范圍內(nèi)都發(fā)生過電動汽車因電池導致的燃燒事故，大多與三元鋰電池有關(guān)。而磷酸鐵鋰電池的熱穩(wěn)定性較好，壽命較長，并且價格相對較低，在不是特別追求長續(xù)駛能力的情況下，磷酸鐵鋰電池正在成為越來越多電動汽車企業(yè)的選擇。”
而且，隨著近年來電池企業(yè)技術(shù)研發(fā)的進步，磷酸鐵鋰電池能量密度比三元鋰電池低的缺陷正在得以彌補。“三元鋰電池需要的三元材料、鈷材料資源稀缺，相比較而言，磷酸鐵鋰資源豐富、價格低，以前因為能量密度較低無法用在乘用車上，但通過這些年來的努力，這一‘天花板’已被打破。”國軒高科動力能源有限公司高級副總裁徐興無在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，目前，僅在國軒高科的技術(shù)研發(fā)中，就已經(jīng)將磷酸鐵鋰電池的能量密度從2009年的90Wh/kg提升到2020年的210Wh/kg左右，與三元鋰電池最高能量密度300Wh/kg左右的差距越來越小。同時，新技術(shù)也使得磷酸鐵鋰電池循壞壽命長、安全性高的特點發(fā)揮出來，從而使越來越多的車企接受了磷酸鐵鋰電池。
磷酸鐵鋰電池的受寵，正推動其價格上漲。“我們近來又收到了廠家的漲價通知，其實磷酸鐵鋰電池及其材料自去年四季度已經(jīng)開始漲價了。”動力電池經(jīng)銷商楊先生告訴《中國汽車報》記者，3月17日，國內(nèi)動力型優(yōu)等品磷酸鐵鋰均價在每噸4.75萬元，較上月同期上漲15.85％，較上周同期上漲5.56％，較去年同期上漲18.75％。自去年11月開始，磷酸鐵鋰電池便供不應(yīng)求，磷酸鐵鋰正極材料價格從每噸3.4萬元上漲至如今的每噸4.85萬元，短短4個月累計上漲幅度超過40％。而材料之中，碳酸鋰的價格已經(jīng)從去年12月的每噸4.8萬元漲到了目前的8.7萬元，漲幅80％。
“磷酸鐵鋰電池及其材料等價格上漲，本身是一種市場調(diào)節(jié)行為，隨著供需關(guān)系的穩(wěn)定，無論是車企對磷酸鐵鋰電池的采購，還是動力電池原材料的供應(yīng)，都將出現(xiàn)一個相對的供需平衡階段，所以，今年三季度到四季度之間如果能達到這一平衡，其價格就將進入一個相對穩(wěn)定的時期。”招商證券分析師許紹詠說。
短板尚未徹底消除
盡管有越來越多的車企選擇磷酸鐵鋰電池，但業(yè)界對此還是有著較為客觀的認識。
“總的來看，磷酸鐵鋰電池具有壽命長、熱穩(wěn)定性好等特點，但是其能量密度至今尚未追上三元鋰電池。”北京大學新能源材料與技術(shù)實驗室主任其魯告訴《中國汽車報》記者，磷酸鐵鋰電池的使用壽命長，一般情況下，磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命可以達到2000次以上，稍優(yōu)于三元鋰電池。在熱穩(wěn)定性上，也比三元鋰電池優(yōu)勢明顯。其最高分解溫度可達到500℃左右，而三元鋰電池的分解溫度只有200℃～300℃。相比較之下，磷酸鐵鋰電池的安全性也有更好的保證。磷酸鐵鋰電池成本相對較低，因為其不含鈷等貴重元素，原料為資源含量豐富的磷、鐵，所以成本相對容易控制。但是，目前其能量密度較低的短板尚未徹底改善。“以往，磷酸鐵鋰電池的能量密度較低，相同續(xù)駛里程下，采用磷酸鐵鋰電池的車輛自重更高，而過高的自重對于能耗的控制顯然是不利的。受限于材料本身的特性，磷酸鐵鋰電池的能量密度很難得到提高，只有用創(chuàng)新的方法另辟蹊徑。”復(fù)旦大學化學系教授傅正文同樣表示。
的確，去年以來，幾大電池廠商紛紛拿出了“瘦身版”磷酸鐵鋰電池。其中，比亞迪的刀片電池，縮小了磷酸鐵鋰電池的體積，使以往相同的空間可以容納近兩倍的電池，由此使電動汽車的續(xù)駛能力有所提升，令比亞迪漢EV版的續(xù)駛里程達到了550～605公里。
一向堅持三元鋰電池技術(shù)路線的寧德時代，并沒有拒絕磷酸鐵鋰市場的機遇。其推出了類似于刀片電池矩形結(jié)構(gòu)的CTP技術(shù)，單體電芯容量從最初的50Ah提升到現(xiàn)在的超過200Ah，大大減少了殼體的占比，縮小了電池體積，由此增加了續(xù)駛能力，因此也接下了特斯拉Model 3的磷酸鐵鋰電池訂單。
國軒高科則在電芯和系統(tǒng)上作文章。徐興無表示，國軒高科采用的無模組技術(shù)，就是在成組過程中減少模組配件能量密度，將以往的“電芯-模組-整包”制造過程，簡化為“電芯-整包”，即卷芯到模組的JTM技術(shù)，這一技術(shù)的特點是空間利用率高，同樣也在相同體積內(nèi)提高了磷酸鐵鋰電池的數(shù)量，從而提高了能量密度。
“隨著技術(shù)進步，磷酸鐵鋰的短板將逐步得到緩解，進一步提高磷酸鐵鋰電池的性價比，也會提高車企選擇磷酸鐵鋰電池的積極性。”徐興無說。
未來競爭中能否保持主流地位？
從車企的選擇及市場角度看，目前磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池都在使用，但其性能各有千秋，都有難以徹底克服的短板。“由于其自身優(yōu)勢和技術(shù)進步以及成本等因素，磷酸鐵鋰電池市場份額將會逐步有所提升，但能在多長時間內(nèi)保持主流地位很難說，應(yīng)該說在固態(tài)電池進入實際應(yīng)用之前相當長的一段時間內(nèi)，磷酸鐵鋰電池將逐漸成為主流，但徹底替代三元鋰電池不現(xiàn)實。”王敬忠表示，業(yè)界更希望高能量密度、安全性能更好的固態(tài)電池早日進入實用階段。
繼前不久豐田汽車透露開始研發(fā)固態(tài)電池的試驗之后，3月25日，日立集團也披露已經(jīng)研制成功全固態(tài)鋰電池，將進入試驗階段。同時還有消息稱，比亞迪、鴻海富士康等均正在研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。
“從純技術(shù)角度看，固態(tài)電池無疑是目前最適合電動汽車的鋰電池。”其魯告訴記者，與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池相比，固態(tài)電池具有能量密度可達400Wh/kg左右，相較于目前的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，安全性也更好，不易燃燒、無電解液泄漏、不會在高溫下發(fā)生反應(yīng)等；循環(huán)性能強，理想狀態(tài)下可達45000次左右，而且10分鐘就可以充電完畢。不過，目前固態(tài)電池的缺點是成本較高，如果生產(chǎn)一塊適用于智能手機的固態(tài)電池，其成本會達到9萬元左右，更何況車用固態(tài)電池。
“這些都有待于技術(shù)的突破，像當初臺式電腦及筆記本電腦剛剛問世之時，也是天價，但現(xiàn)在都已經(jīng)是日常電子消費品了，這需要時間，也需要來自市場需求的驅(qū)動力。”其魯認為，當然也不排除目前的磷酸鐵鋰電池或者三元鋰電池有大的技術(shù)突破，帶來重大轉(zhuǎn)機的可能。
“安全、高能量密度、高續(xù)駛里程、高壽命、快速充電、高溫低溫適應(yīng)能力強等特點，是市場對動力電池的要求，目前只有固態(tài)電池是最優(yōu)選。但是，技術(shù)發(fā)展總是難以預(yù)料，一旦有新的技術(shù)突破，將為動力電池帶來革命性的改變也并非沒有可能。”許紹詠說。（中國汽車報）
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