发布网友 发布时间:2022-11-02 02:25
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热心网友 时间:2023-10-22 06:49
电动车逐渐普及的时代浪潮中,用户对动力电池的需求,正在发生微妙的变化。需求变化的背后,则是新一轮技术路线的迭代。
【动力电池迎变局】
2021年5月,可能是动力电池行业重要的 历史 转折点。曾经因为续航里程低而在业内备受鄙视的磷酸铁锂电池,3年来产量首次超过了更强续航能力的三元锂电池。
5月份,磷酸铁锂电池产量为 8.8GWh,占动力电池总产量 63.6%,三元锂电池的产量为5.0GWh,占比为36.2%,1-5月,磷酸铁锂电池累计产量29.9GMW,仍然略高于三元锂电池。而在2020年年底,我国三元电池和磷酸铁锂电池的产量占比还分别为58.1%和41.4%。
在装车量上,磷酸铁锂相比三元电池还稍逊一筹。数据显示,今年前5个月,我国三元电池装车量24.2GWh,占总装车量58.5%,磷酸铁锂电池装车量为17.1GWh, 占比 41.3%。
除了规模之外,更重要的是增速和趋势。
磷酸铁锂产量在5月份同比增长了317%,环比增长了41.6%,1-5月累计同比增长了360.7%,而三元电池5月份同比增长仅62.9%,环比更下降了25.4%。
磷酸铁锂装车量在5月份同比增长458.6%,环比增长40.9%,1-5月累计同比增长了456%,而三元电池装车量5月份同比增长95.3%,环比仅增加1%。
显然,磷酸铁锂电池在产量和装车量的增速上都远远超过了三元电池,按照这样的速度,磷酸铁锂电池6月份的装车量很可能也会超过三元电池,电力电池的行业格局可能就此发生重大变化。
【三元电池的困境】
三元锂电池,是指使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池,过去三年,它一直是电动车动力电池的首选,主要原因在于其能量密度较高。
能量密度是动力电池最重要的技术参数之一, 指的是电池平均单位体积或质量所释放出的电能,基本单位为Wh/kg(瓦时/千克),电池的能量密度越大,单位体积内存储的电量越多,电动车的续航里程越长。
在两种最常用的锂电池中,磷酸铁锂电池单体能量密度最多为130 150Wh/kg,而三元锂电池单体能量密度最多可以做到210 280Wh/kg。
电动车推出的早期阶段,使用者主要是发烧友和高端用户,对续航里程的重视程度很高,三元锂电池因此迅速崛起,其产量和装车量都远远超过了磷酸铁锂电池。
但是,大量使用钴、镍等稀缺材料的三元电池,带来了更高的能量密度和更远的续航距离,同时也带来了更高的成本和售价。随着新能源车渗透率的大幅提升,高昂的成本和售价无疑成为三元电池继续扩张的重要阻力。
导致三元电池走向神坛的,还有其安全性问题。
今年2月,现代 汽车 和LG化学发起电动车 历史 上最大规模的召回,起因是LG化学提供三元电池的车型发生起火事件;6月,猎豹 汽车 计划召回4117辆猎豹CS9纯电动 汽车 ,起因也是动力电池包存在安全隐患。
三元电池之所以频频出现燃爆事故,是因为其耐热性能比较差,不到300度就会分解出氧分子,遇到电池中可燃物质比如电解液和碳材料等往往很容易着火,产生的热量会进一步加剧正极材料的分解,造成燃爆现象。
【磷酸铁锂为何能逆袭】
与三元锂电池不同,磷酸铁锂电池不使用钴镍等稀缺金属,用的是磷酸铁锂作为正极材料。
“三元电池用了很多金属钴和金属镍,这些资源在中国很少,我们不可能从石油依赖进口,转变成稀有金属依赖进口,这都会有被卡脖子的风险,所以我们认为大规模使用的电池一定不能依赖稀有金属。”比亚迪创始人王传福,曾经对国内发展锂电池的技术路径有过独特的看法。
基于对产业链安全的敏感,比亚迪从2008年就坚守磷酸铁锂电池,并不断改进能量密度和续航能力等技术短板。
2020年,刀片电池横空出世,通过对电池CTP技术的升级,比亚迪刀片电池的能量密度, 甚至已经不次于部分三元锂电池的能量密度,比亚迪汉EV的续航突破了600公里。
除了比亚迪之外,宁德时代在磷酸铁锂电池上的技术创新也取得了很大进展。数据显示, 从2010年至今,磷酸铁锂电池的能量密度至少提升了一倍,中国两家动力电池巨头,对于磷酸铁锂电池成功逆袭起到了重要作用。
技术创新之外, 成本和安全性成为磷酸铁锂电池更重要的优势。
因为没有使用昂贵的稀有金属,磷酸铁锂电池的度电成本可以控制在600元内,而三元锂电池的度电成成本在1000元左右。按照当前的补贴方案, 由三元换成铁锂后,整车成本将下降10%左右,在今明两年补贴退坡之后,这一降本效果会更为明显。
此外, 磷酸铁锂电池耐高温能力远超三元电池, 可以坚持到700-800 ,而且不会分解出氧分子,安全性要高得多。
在电动车向大众普及的过程中, 伴随着充电设施的完善, 磷酸铁锂电池的续航里程已经不再是重大问题, 而用户对更强安全性和更低购车成本的诉求,使其获得更多车企的青睐。
乘联会数据显示,今年前五个月,我国卖的最好的新能源车型为五菱宏光MINI EV、特斯拉Model 3、特斯拉Model Y、比亚迪汉EV、广汽Aion S。这五款车型中, 五菱宏光MINI EV、比亚迪汉EV均采用了磷酸铁锂电池,特斯拉Model 3的基础版和广汽Aion S的部分版本,用的也是磷酸铁锂电池。
除了这些畅销车型之外, 近年来势头强劲的电动车新生力量, 比如小鹏 汽车 ,哪吒 汽车 和零跑 汽车 ,其主力车型中大量使用磷酸铁锂电池。
特斯拉就已尝到了换装的甜头。因为改用了宁德时代的磷酸铁锂电池,特斯拉Model 3的入门车型——标准续航升级版售价从27.1万降至24.9万元,降幅2.2万元。价格的降低, 最终使特斯拉的这款车型在今年实现了销量的大幅增长。
更大的风暴可能还在后面。据媒体报道, 苹果公司将推出电动车Apple Car,可能在2024年上市, 这款备受瞩目的产品, 可能使用磷酸铁锂电池。考虑到苹果在全球的巨大影响力,Apple car的销量前景非常值得期待,磷酸铁锂电池无疑将获得更大的舞台和背书效应。
当然,磷酸铁锂的崛起,并不代表着三元电池将彻底淡出行业舞台。三元电池的高续航和耐低温能力,仍然是其相对磷酸铁锂电池的核心优势,安全性问题也会随着技术的完善而有所缓解, 在高端车型和北方等低温地区,三元电池仍然有着广泛的应用场景。
新能源的普及, 是需求分化和细化的过程, 随着行业空间逐步变大, 三元电池和磷酸锂电池两种技术路线, 应该都能找到属于自己的用武之地。
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