磷酸铁锂电池“翻身仗”成为越来越多电动汽车企业的优先选择

2021-07-27 08:55:35

磷酸铁锂电池,如同童话中的灰姑娘变公主,在现实中演绎了一个真实的逆袭故事。

6月15日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布的最新数据显示,今年5月,国内磷酸铁锂电池单月产量达8.8GWh,同比大增317.3%,占国内动力电池总产量的63.6%,远超三元锂电池的5.0GWh。今年1~5月,国内磷酸铁锂电池产量29.9GWh,同样超过了三元锂电池,这也是近三年来磷酸铁锂电池产量首次超越三元锂电池。这一颠覆性变化,在业界引发了广泛关注。

♦ 增长的动力

在传统认知中,磷酸铁锂电池虽然安全性表现更佳、成本更有优势,但从能量密度和续驶里程角度看,三元锂电池更胜一筹。再加上新能源补贴政策一度推波助澜,车企对三元锂电池偏爱有加。不过,近年来,由三元锂电池导致的电动汽车自燃事故在全球范围内屡屡出现,让人们对其又爱又恨。

而近来,情况明显发生了改变,其背后是越来越多的车企推出配装磷酸铁锂电池的车型。从特斯拉Model3、Model Y到比亚迪汉、五菱宏光MINI EV、小鹏P5、小鹏N5,不少车企都已或将为热销车型选用磷酸铁锂电池。市场分析认为,去年特斯拉Model 3实现销量“井喷”的主要原因,就是其标准续航版车型开始配装由宁德时代供应的磷酸铁锂电池,由此在安全性、性价比上有了一定提升。据透露,国产特斯拉Model Y或于今年7月推出磷酸铁锂电池版车型,同样搭载来自宁德时代的动力电池组。

“目前,国产长续航版Model Y的价格仍维持在34.79万元。因售价高于30万元,无法享受新能源汽车补贴。而随着使用磷酸铁锂电池的标准续航版Model Y推出,该车型售价预计下探至30万元以下,可以享受到补贴。”山东省电池工业协会顾问谢瑜忠向《中国汽车报》记者表示,这也是特斯拉急于为车型切换国产磷酸铁锂电池的原因之一。

近日还有消息称,正在加速筹备造车的美国苹果公司正与宁德时代、比亚迪两大电池供应商谈判,其Apple Car或将搭载中国企业生产的磷酸铁锂电池。同时,随着国产车型产量的增加,特斯拉也正在寻找新的磷酸铁锂电池供应商。此外,大众计划于2023年量产比目前成本低50%的标准电芯,将使用磷酸铁锂电池。据称,蔚来新的70kWh电池包也将采用磷酸铁锂电芯。

“磷酸铁锂电池在安全性能等方面的表现本来就优于三元锂电池,近年来随着技术进步,不仅其能量密度及续驶能力有所增强,而且成本也实现了大幅下降,使磷酸铁锂电池的‘翻身’有了较为可靠的基础。”中国电池工业协会副理事长王敬忠告诉记者,磷酸铁锂电池的热稳定性较好、寿命较长等优势日益凸显,正在成为越来越多电动汽车企业的优先选择。

♦ 背后的嬗变

市场是最好的试金石。数据显示,与三元锂电池相比,磷酸铁锂电池的循环寿命可以达到2000次以上,优于三元锂电池。在热稳定性上,其最高分解温度可达到500℃左右,而三元锂电池的分解温度只有200~300℃,不及磷酸铁锂电池。

同时,再加上技术进步,磷酸铁锂电池能量密度的不足也有了明显改善。“三元锂电池所需的钴、镍等材料资源稀缺,而磷酸铁锂相对资源丰富、价格更低,以前因为能量密度较低不适宜用在乘用车上,但通过近年来的技术攻关,这一‘天花板’已被打破。”国轩高科动力能源有限公司高级副总裁徐兴无介绍称,目前,国轩高科通过技术研发,已将磷酸铁锂电池的能量密度从2009年的90Wh/kg提升到210Wh/kg左右,单体能量密度已达到三元锂电池NCM5系水平;同时,成本也有所下降,与三元锂电池相差无几,到2022年新能源补贴退坡完毕后,磷酸铁锂电池的成本优势将更为显著。

据悉,通过近年来的技术创新,目前磷酸铁锂电池已可以使整车达到400~600公里的续驶里程,能够满足绝大部分乘用车的需求。言及磷酸铁锂电池的技术进步,比亚迪自研的刀片电池也值得一提。比亚迪旗下弗迪电池工厂相关负责人告诉记者,每一块刀片电池的长度为96厘米,宽度为9厘米,高度为1.35厘米,采用无模组设计,使电池包空间利用率高达60%,从而使体积能量密度提升了50%。并且在严格的针刺试验中,做到了不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸。目前,比亚迪弗迪电池工厂的刀片电池年产能为20GWh,明年有望提升到35GWh。

“技术进步带来了装车量的增加,也使磷酸铁锂电池从被冷落逐渐变得又火起来。”华东新材料技术研究院研究员林澍文表示,自2018年被三元锂电池超越后,磷酸铁锂电池的市场份额一度跌至12.8%。不过,从去年下半年开始,磷酸铁锂电池又开始出现重新崛起的态势;随着下游车企需求的持续增长,磷酸铁锂电池产量也不断攀升,今年逆袭之路一马平川。

日前,宁德时代董事长曾毓群就公开表示,该公司在未来三四年间,将逐渐增加磷酸铁锂电池的产能占比,而三元锂电池的产能占比则会逐渐减少。

♦ 耀眼的逆袭

“近年来,随着电动汽车产销量持续增长,对动力电池的需求也在大幅增加,而在技术演进背景下,磷酸铁锂电池本身的优点逐渐被车企认可,这也为相关动力电池企业带来了新的‘风口’。”北京大学新能源材料与技术实验室主任其鲁对记者表示。

受到磷酸铁锂电池市场利好的驱动,目前国内从上游材料供应商到动力电池生产企业都开始扩产。江西智锂科技近日再次扩产,年内将达到年产3万吨磷酸铁锂。亿纬锂能宣布,将投资39亿元,在广东惠州新建乘用车锂离子动力电池二期项目,扩大其磷酸铁锂电池的产能。

“调研表明,目前国内磷酸铁锂电池扩产已经成为一大趋势。”招商证券分析师马宏图在接受记者采访时表示,呈现出的特点主要有,一是除头部企业外,还有中航锂电、孚能科技、蜂巢能源、国轩高科、远景AESC和瑞浦能源等动力电池供应商均扩产磷酸铁锂电池;二是动力电池扩产规模动辄20GWh起步,部分项目规模达到50GWh甚至100GWh;三是磷酸铁锂项目占比增多。“这应该是市场驱动的结果。”他认为。

目前,从装机量上来看,磷酸铁锂电池与三元锂电池相比仍有差距,但已非常接近,且增速较快。数据显示,今年5月,国内动力电池装车量中,三元锂电池共计5.2GWh,同比增长95.3%;磷酸铁锂电池共计4.5GWh,同比增长458.6%。按照这种趋势,磷酸铁锂电池的装车量反超三元锂电池或指日可待。

研究机构预测,到2025年,新能源汽车等领域将为磷酸铁锂提供的全球市场空间将超过1万亿元,国内市场空间也将达到6000亿元。磷酸铁锂电池有望在未来10年内占据市场主导地位。“行业已将对动力电池安全性的要求提到新的高度,磷酸铁锂电池因为本身良好的稳定性、安全性以及成本优势,将再次站到动力电池的舞台中央。”安驰科技总经理徐小明表示。

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