磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想

磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想

特斯拉不是神,不能點石成金。


文|信天游

圖|來源網絡


2020年2月,新冠狀病毒疫情的陰霾依然籠罩著神州大地,對於絕大數人們而言,疫情什麼時候過去、生活什麼時候迴歸正常、單位什麼時候能夠正常復工、學校什麼時候可以開學、這些都是他們最關心的問題。


磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想


而在2月18日那天,一則引自外媒關於寧德時代將為特斯拉提供“無鈷”動力電池的消息,引發了整個中國新能源汽車產業鏈的大討論。隨著消息擴散,特斯拉將拋棄原有NCA技術路線,採用磷酸鐵鋰動力電池的消息也隨之掀起了軒然大波。

一時間,磷酸鐵鋰或將顛覆三元材料,成為未來新能源汽車動力電池核心技術方向的論斷不斷湧現,似乎一夜之間全球新能源汽車動力電池技術已經被顛覆。而這一輪討論當中的焦點就是比亞迪2019年年底推出的“刀片電池”。


神乎其神的“刀片電池”有其優勢,但遠談不上“領先”

大量的文章大談“刀片電池”的技術先進性,持續的分析磷酸鐵鋰電池的安全性、長壽命、低成本優勢,甚至有很多的文章錯漏百出,說磷酸鐵鋰電池的系統能量密度已經達到了180Wh/kg、200Wh/kg,堪比當下能量密度最高的高鎳811鎳鈷錳三元正極材料動力電池。

用常識進行判斷,顯然並非如此。


磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想


非常巧合的是,在2019年上海國際車展上,媒體炒的最火的比亞迪全新一代新能源車型比亞迪漢,也在2020年2月17日的2020年第二批新能源汽車推廣目錄中正式亮相。而這款全新的新能源車型上搭載的恰恰就是此次“顛覆”的主角——比亞迪“刀片電池”。

作為比亞迪首款搭載“刀片電池”(純電版本)的新能源車型,比亞迪漢採用的就是2019年底比亞迪對外宣傳的CTP結構的“刀片電池”。而CTP結構僅僅只是在動力電池包體結構上發生了變化,與採用何種正極材料並無直接關係。


磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想


從推廣目錄上我們可以得知,採用了CTP結構磷酸鐵鋰電池的比亞迪漢,其電池單體能量密度為170Wh/kg,系統能量密度為140Wh/kg。而這最最關鍵的數據在很多的媒體報道中卻並未提及。

如果說,2020年中國新能源汽車市場,將會有很多搭載磷酸鐵鋰動力電池的車型上市銷售,這個毋庸置疑。畢竟經歷了2019年中國新能源汽車補貼政策大幅退坡後,中國新能源汽車產業,正需要一種能夠迅速降低整車成本的動力電池,來緩解補貼政策大幅退坡導致的整車成本急劇上升。


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所以,不難發現,在2019年下半年的新能源汽車推廣目錄中,包括江淮、奇瑞、上汽通用五菱等很多的汽車企業,就已經開始在其低端入門級車型上搭載磷酸鐵鋰動力電池。與此同時,更多的汽車企業也將需求投向了能量密度更高、續航里程更長的高鎳三元動力電池。


成本與先進性難以兼顧,動力電池技術路徑開始分化

如果我們仔細翻閱2019年下半年的新能源汽車推廣目錄,不難發現:系統能量密度超過180Wh/kg,續航里程超過500km的純電動車型,越來越多地佔據新能源汽車推廣目錄。


磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想


在2019年年底的時候,出貨量佔據中國新能源汽車動力電池行業半壁江山的寧德時代,就曾對外宣佈,其採用CTP包體結構的動力電池,將實現200Wh/kg的系統能量密度,這個全新結構的動力電池包,將首先搭載在北汽新能源的車型上。

200Wh/kg的系統能量密度代表的是什麼?可以說是中國乃至全世界在動力電池領域的歷史性技術突破,即使是一直標榜各種世界第一的特斯拉,其最新的動力電池系統能量密度也才僅僅達到167Wh/kg。而在寧德時代的動力電池技術的發展進程當中,這只是一個小小的突破。

採用寧德時代第一代高鎳811鎳鈷錳三元正極材料的動力電池,其單體能量密度目前只能達到240Wh/kg左右。而寧德時代將在不久的將來,推出其採用硅碳負極的第二代高鎳811鎳鈷錳三元動力電池,屆時其電池單體將達到300Wh/kg以上,系統能量密度將達到240Wh/kg以上。


磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想


如果說即將上市的“刀片電池”依靠170Wh/kg的單體能量密度、140Wh/kg的系統能量密度,就去顛覆即將量產的單體能量密度300Wh/kg以上、系統能量密度240Wh/kg以上的高鎳811三元電池。從常識判斷,你也不會相信。

如果說僅僅因為成本原因,磷酸鐵鋰動力電池就會顛覆高鎳三元動力電池,那我可以很明確的說,高鎳三元動力電池誕生的核心原因之一,就是降低動力電池成本。而且,

在未來兩至三年,我們就能夠看到,成本達到甚至低於600元/kWh的高鎳三元動力電池投入量產。


特斯拉不是“神”,磷酸鐵鋰電池並非“點石成金”


很多人都知道,磷酸鐵鋰電池熱穩定性高、循環壽命長,但背後的實情是:這個行業有無數技術人員在不斷的進行正極材料工藝、電解液改性的工作,就是為了在提高能量密度的同時,提高動力電池循環壽命以及熱穩定性。同時在工程領域,包體結構設計的改良,熱管理系統的完善也在不斷的提升當中。


磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想


而作為熱失控的罪魁禍首,固態電解質一旦能夠商用,將徹底解決不論是三元還是磷酸鐵鋰電池熱失控導致的起火問題。基於降低成本的原因,特斯拉將在中國推出一款採用磷酸鐵鋰動力電池的短續航里程、更低售價的中國版特供Model 3車型,這個符合正常的商業邏輯。畢竟,不斷降低入門車型的購置門檻,能夠給企業帶來更多的銷量。

所以,特斯拉“欽點”過的磷酸鐵鋰電池,雖然不是技術最先進的技術代表,卻是當下最適合特斯拉降本增效的動力電池技術選擇。正所謂,存在即是合理!經歷了上百年發展的內燃機技術可謂是非常的成熟可靠,但不同場景使用的內燃機採用的燃油也不盡相同。

比如,船用內燃機採用的重油作為燃料、航空發動機採用的是航空煤油作為燃料、汽車內燃機也分為柴油機和汽油機。而作為剛剛發展起來的新能源汽車產業,低成本的磷酸鐵鋰因為其高循環壽命、高熱穩定性、低成本的優點,自然也有相當多的應用場景。


磷酸鐵鋰電池果然“史上最強”?特斯拉都不敢這麼想


事實上,磷酸鐵鋰電池除了目前在低端入門級新能源汽車上使用之外,隨著規模的進一步提升,成本的進一步降低,在將來或許更多的能夠用於化學儲能領域、兩輪(三輪)低速電動車領域、以及對續航里程、體積要求均比較低的工程機械領域。

而高鎳三元動力電池隨著其能量密度的不斷提升,成本的不斷降低,熱穩定性以及循環壽命的不斷改善,或許在不久的將來,會真正成為顛覆百年內燃機技術為主導的傳統汽車市場的核心變量。因為大勢不可逆,新能源汽車時代正奔湧而來。(專欄作者系資深動力電池技術專家,新能源汽車產業資深分析師)


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