磷酸鐵锂電池跟三元锂誰代表未來?記者 | 王月倫編輯 | 莊鍵,下面我們就來聊聊關于磷酸鐵锂電池跟三元锂誰代表未來?接下來我們就一起去了解一下吧!
磷酸鐵锂電池跟三元锂誰代表未來
記者 | 王月倫
編輯 | 莊鍵
三十年河東,三十年河西。在與三元電池的博弈中,磷酸鐵锂短短十年就已經曆了“兩起一落”。
按照正極材料的不同,動力電池可分為磷酸鐵锂和三元兩大技術路線。去年,國内磷酸鐵锂電池全年市占率超過50%,在2018-2020年連續落後三元電池的情況下,實現逆襲。
今年前8個月,磷酸鐵锂電池保持領先優勢,市占率達59%,較三元電池高出18個百分點。沉寂三年後,磷酸鐵锂再度成為國内動力電池最為主流的技術路線。
中國是全球最大的動力電池生産國,随着磷酸鐵锂電池在國内發揚光大,也讓這項技術在全球重回主流。
包括特斯拉、大衆、戴姆勒在内的車企巨頭已搭載或計劃搭載磷酸鐵锂電池。此前以三元電池為主要技術路線的國外動力電池企業,也開始試水磷酸鐵锂技術路線。韓國LG新能源今年已宣布,計劃于2023年在LG中國工廠生産磷酸鐵锂電池。
在今年初發布的一份報告中,高盛上調了磷酸鐵锂電池的全球市占率預測。其預計到2030年,磷酸鐵锂電池在全球的占有率将達到38%,較此前的預測值提高13個百分點。
根據上述報告的統計,磷酸鐵锂電池去年在全球的市占率達到28%,其餘市場份額則由三元電池占據。
相較于三元電池,磷酸鐵锂電池無需使用鎳、钴等昂貴資源,具有安全性高、成本低的優勢,但能量密度要低于三元電池,意味着其續航裡程落于下風。
磷酸鐵锂與三元博弈的成敗,取決于安全、成本以及續航裡程等因素在不同階段何者占據上風,這也是磷酸鐵锂電池十年沉浮的關鍵。
2009年,中國科技部等四部門聯合推出“十城千輛節能與新能源汽車示範推廣應用工程”,并對相關車型實施補貼政策,涉及領域主要為公交、出租等商用車。
商用車以成本、安全性優先,磷酸鐵锂電池因此成為主流選擇,并一直持續到2016年。高工锂電數據顯示,2010-2014年,國内磷酸鐵锂電池市場份額均保持七成以上,2015年和2016年雖然分别下降至54%和48%,但仍高于三元電池。
磷酸鐵锂當時在國内的迅猛發展還體現在裝機量上,從2010年的0.2 GWh到2016年的20.3 GWh,七年内激增百倍。
除了國家新能源汽車戰略的推動,磷酸鐵锂得以在國内的順利發展,還要追溯到一場專利權官司。
上世紀80年代,美國固體物理學家約翰·古德伊納夫(John Goodenough)的項目組發明了可以量産的磷酸鐵锂電池技術。1997年,古德伊納夫所在的德州大學,将磷酸鐵锂相關專利授權給加拿大魁北克水電等企業。
2003年,這些企業向中國國家知識産權局提出磷酸鐵锂發明專利申請,并于2008年獲得授權。此後,魁北克水電向中國的磷酸鐵锂電池企業索要高達1000萬美元的專利授權費,或每噸2500美元的專利使用費。
2011年,國家專利複審委員會對魁北克水電等公司的發明專利做出無效決定。這項決定為國内新能源汽車發展掃除壁壘,創造了相較于歐洲、日本等地區的環境優勢,才有了磷酸鐵锂電池在國内迅速崛起的故事。
磷酸鐵锂的領先地位在2016年末逐漸動搖。工信部、科技部等四部委推出新能源汽車補貼政策,引入了純電動乘用車電池能量密度門檻,規定能量密度不可低于90 Wh/kg,且隻有高于120 Wh/kg才能獲得1.1倍補貼。
2019年,多部門再次發布通知,補貼标準在2018年基礎上平均退坡50%,原本地方補貼全部取消,且隻有能量密度達到160 Wh/kg以上的新能源乘用車才可獲得100%補貼。
這些政策将新能源車的發展重點轉向提高續航裡程,磷酸鐵锂電池的市場份額因此大幅下滑。2017年迅速跌至26%,首次被三元電池超越,并在2019年降至谷底,不足15%。
在磷酸鐵锂電池遇冷的三年,三元電池卻安全事故頻發。
2019年,新能源汽車國家大數據聯盟發布報告指出,5-7月,新能源汽車國家監管平台79起新能源汽車安全事故中,超八成的事故車輛搭載三元電池,僅有7%的事故車輛使用磷酸鐵锂電池。
2020年3月,比亞迪董事長王傳福直言,近幾年行業對電池能量密度不切實際的追求,徹底帶偏了動力電池發展路線,并且讓新能源乘用車的安全口碑付出了極其慘痛的代價。
比亞迪在當年發布了刀片電池的新技術。王傳福稱,刀片電池已通過動力電池測試領域最嚴格的針刺測試,其最大的特點就是安全。
刀片電池依然采用磷酸鐵锂路線,但通過結構設計創新,将磷酸鐵锂電池的續航裡程提升到比肩三元電池的水平。
“比亞迪刀片電池以一己之力把磷酸鐵锂從邊緣化拉回來!”王傳福在去年中國汽車重慶論壇上曾發表上述觀點。
比亞迪最大的競争對手甯德時代,也在2020年獲得了特斯拉的磷酸鐵锂電池訂單。該電池采用了CTP結構。
CTP即無模組動力電池包,技術亮點是跳過模組,直接将電芯集成為電池包。由于取消了包裹在電芯外的模組外殼,電池包有了更多空間排列電芯,整體能量密度得以增加,從而提高續航裡程。
兩家锂電龍頭企業同時推出新一代磷酸鐵锂電池,讓磷酸鐵锂技術路線重新回歸大衆視野。今年前8個月,甯德時代和比亞迪也是國内排名前兩位的磷酸鐵锂電池生産企業,合計市占率超過八成。
磷酸鐵锂已從邊緣回歸中心,但其未來的前景仍面臨挑戰。前有能量密度上限更高、安全解決方案持續優化的三元電池,後有兼具安全性和高能量密度的固态電池。下一個十年,磷酸鐵锂如何繼續突圍,仍需拭目以待。
,