摘要:磷酸鐵鋰不會一家獨大,多元化才是鋰電技術(shù)的永恒主題
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磷酸鐵鋰電池正在重回世界主流。
日前,韓國動力電池巨頭SK創(chuàng)新CEO與SK On(電池業(yè)務(wù)子公司)CEO在接受路透采訪時透露,公司發(fā)現(xiàn)“車企對磷酸鐵鋰電池抱有興趣”,正在考慮生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池,用于低端電動汽車等。據(jù)其表示,磷酸鐵鋰電池在成本及安全方面頗具優(yōu)勢。
與此同時,另一家韓國電池龍頭LG能源(LG Energy Solution)已于去年年底開始研發(fā)磷酸鐵鋰電池,最快有望在明年建設(shè)一條試驗生產(chǎn)線。此外,蘋果、Rivian新款電動汽車也在考慮搭載磷酸鐵鋰電池。
自2012年美國A123系統(tǒng)公司申請破產(chǎn)后,磷酸鐵鋰技術(shù)已在國際上被徹底否定,取而代之的則是能量密度更高的三元鋰電池,除中國市場外,磷酸鐵鋰電池已無人問津。但隨著成本在動力電池的權(quán)重越來越高,磷酸鐵鋰電池開始重回國際視野。
從目前的技術(shù)來看,三元鋰電池的質(zhì)量能量密度和低溫性能更為出色,磷酸鐵鋰電池則在壽命、體積能量密度、熱穩(wěn)定性、成本上更有優(yōu)勢。兩種不同的技術(shù)路線都能滿足用戶不同的出行需求。
磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池共存早已是業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的認(rèn)知,而隨著電池技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,這兩種相互競爭的技術(shù)路線,甚至還會產(chǎn)生“共生”關(guān)系,即出現(xiàn)在同一塊動力電池中。
兩大鋰電技術(shù)螺旋發(fā)展
在剛剛過去的9月中,磷酸鐵鋰裝機(jī)量超過三元鋰電池50%。
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據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,2021年9月,我國動力電池裝車量15.7GWh,同比上升138.6%,環(huán)比上升25.0%;其中,三元電池共計裝車6.1GWh,同比上升45.6%,環(huán)比上升15.0%;磷酸鐵鋰電池共計裝車9.5GWh,同比上升309.3%,環(huán)比上升32.3%。
顯然,三元鋰電池統(tǒng)治乘用車的時代已徹底過去,磷酸鐵鋰已經(jīng)完成對三元鋰電池的反超。
在新能源汽車過去的發(fā)展中,磷酸鐵鋰與三元鋰電池的博弈是老生常談的話題,兩者往往是“你方唱罷我方登場”,相互交替呈螺旋上升的趨勢。其中有幾個時間節(jié)點頗有意義。
2012年7月,累計虧損約7億美元的磷酸鐵鋰巨頭美國A123系統(tǒng)公司申請破產(chǎn),這一事件,標(biāo)志著國際上磷酸鐵鋰技術(shù)路線走向沒落,取而代之的則是三元鋰電池得到廣泛認(rèn)可,此后數(shù)年除中國市場外,幾乎沒有磷酸鐵鋰電池配套電動汽車。
在中國市場磷酸鐵鋰電池也經(jīng)歷了同樣的命運。2018年1月,國內(nèi)最大磷酸鐵鋰電池制造商比亞迪宣布,旗下所有新能源乘用車將采用三元鋰電池。
至此磷酸鐵鋰、三元鋰的鋰電技術(shù)路線之爭似乎就告一段落,國內(nèi)磷酸鐵鋰的大門也終于向乘用車關(guān)閉。乘用車以能量密度更高的三元鋰為主,客車則以磷酸鐵鋰為主,開始成為業(yè)內(nèi)共識。
頗具戲劇性的是,短短兩年后,打響磷酸鐵鋰電池復(fù)興戰(zhàn)的正是曾親手關(guān)閉磷酸鐵鋰乘用車大門的比亞迪。2020年1月,比亞迪發(fā)布刀片電池,王傳福稱要讓鋰電技術(shù)回到正軌,一年后比亞迪稱所有新能源車將搭載磷酸鐵鋰電池。
事實上,磷酸鐵鋰與三元鋰電池的特性早有定論,只是在不同的階段,電池特性的權(quán)重不一樣。例如鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期,穩(wěn)定性與循環(huán)壽命決定了新能源汽車從0到1的突破關(guān)鍵,磷酸鐵鋰無疑更具優(yōu)勢。
而在電動汽車從能用到好用的過程中,續(xù)航焦慮成為首要問題,能量密度具有天然優(yōu)勢的三元鋰電池不斷蠶食著磷酸鐵鋰的市場空間。
隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,新能源汽車市場井噴式擴(kuò)張,上游供給嚴(yán)重不足,對稀有原材料依賴度更小的磷酸鐵鋰,憑借成本優(yōu)勢又變得更受車企青睞。
此消彼長的螺旋式發(fā)展中,磷酸鐵鋰、三元鋰電池逐漸走向成熟,也憑借不同的特色滿足著差異化的出行場景。
技術(shù)的腳步不會停止,在更遠(yuǎn)的未來,同時包含三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池的動力電池包很可能走向市場,兩大技術(shù)取長補短的新型電池也將憑借自身屬性的均衡性在電池市場中占據(jù)一席之地。
從博弈到共生
如今,新能源汽車剛剛經(jīng)歷能用到好用的過程,市場處于快速增長期。在這一背景下,成本的權(quán)重開始凸顯,市場明顯向磷酸鐵鋰技術(shù)路線傾斜。
以特斯拉為例。2020年10月,剛剛將寧德時代磷酸鐵鋰電池納入生產(chǎn)的國產(chǎn)特斯拉Model 3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級版,補貼后售價從27.155萬元降低至24.99萬元,降幅多達(dá)2.165萬元,與此同時,標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級版的續(xù)航里程從之前的445公里增加到了468公里。
這一波降價直接帶動了特斯拉銷量,2020年11月、12月,特斯拉Model 3銷量實現(xiàn)跨越式增長,分別為21604輛和23804輛。
2021年7月,特斯拉發(fā)布國產(chǎn)Model Y標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版,采用磷酸鐵鋰電池,購置稅減免補貼后實際售價為人民幣27.6萬元起,相較 長續(xù)航版和高性能版價格分別低7萬元和10萬元,而續(xù)航僅僅縮短了60公里左右。這一降價,直接導(dǎo)致特斯拉Model Y“爆單”。
電池成本已然成為當(dāng)下電動汽車市場競爭的重要砝碼。國軒高科工程研究總院常務(wù)副院長徐興無向財經(jīng)汽車(ID:caijingqiche)表示,“按照目前全球規(guī)劃,鈷資源可用20年,鎳資源可用30年,鋰資源可用600年?!?/FONT>
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稀缺意味著昂貴,意味著價格受供需關(guān)系影響十分巨大。事實上,原材料漲價正是今年全球汽車工業(yè)的主旋律之一,動力電池亦不能免俗。在滿足需求的基礎(chǔ)之上,車企更青睞使用成本更低的磷酸鐵鋰電池。
需要指出的是,磷酸鐵鋰的復(fù)蘇并不意味著,三元鋰電池的沒落。從電池特性來看,三元鋰電池的質(zhì)量能量密度和低溫性能更為出色,磷酸鐵鋰電池則在壽命、體積能量密度、熱穩(wěn)定性、成本上更有優(yōu)勢。兩種不同的技術(shù)路線都能滿足用戶不同的出行需求。
從實際情況來看,絕大部分電池企業(yè)也都選擇兩條腿走路,徐興無就明確向財經(jīng)汽車(ID:caijingqiche)表示,“國軒高科不會放棄三元鋰電池?!?/FONT>
除磷酸鐵鋰和三元鋰電池外,固態(tài)電池、鈉離子電池等新型技術(shù)也嶄露頭角,每一種技術(shù)都有自身的特點,對應(yīng)著不同的應(yīng)用場景,多元化才是未來技術(shù)路線的主旋律。
在融合創(chuàng)新的時代,甚至還可能出現(xiàn)多種技術(shù)路線集成在同一動力電池上的場景,此時磷酸鐵鋰、三元鋰電池再也不分你我,類似于自然界的“共生”關(guān)系。
中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所研究員肖成偉向財經(jīng)汽車(ID:caijingqiche)表示,“混合電池是不錯的技術(shù)創(chuàng)新,它既有磷酸鐵鋰的安全性和成本控制,又兼顧了三元鋰電池的能量密度?!?/FONT>
事實上,類似的多技術(shù)路線電池早已出現(xiàn)。例如2021年7月底,寧德時代首次發(fā)布鈉離子電池時,就發(fā)布了獨創(chuàng)的AB電池包模式,即電池包中即含有鈉離子電池,又含有鋰離子電池。
這對BMS系統(tǒng)(電池管理系統(tǒng))提出了極高的要求。但效果也十分顯著,平衡了鈉離子電池和鋰離子電池優(yōu)缺點的新型電池,不再有明顯短板,可以滿足更多元的市場需求。
無獨有偶,在固態(tài)電池量產(chǎn)化的過程中,為了暫時避開固態(tài)電解質(zhì)導(dǎo)電率、內(nèi)阻、界面阻抗及相容性等技術(shù)難點,不少企業(yè)將產(chǎn)品方向轉(zhuǎn)為半固態(tài)電池,既有液態(tài)電解質(zhì)又有固態(tài)電解質(zhì),其量產(chǎn)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全固態(tài)電池。
未來電池技術(shù)充滿了想象空間,但可以確定的是,磷酸鐵鋰不會一家獨大,越來越多的電池種類會投放在市場中,多元化才是電池技術(shù)永恒的主題。
文章來源:財經(jīng)汽車
文| 李陽
(轉(zhuǎn)載)