銷量持續(xù)提升，原材料價(jià)格也在不斷上漲。最近，磷酸鐵鋰電池可謂風(fēng)頭無兩。數(shù)據(jù)顯示，今年2月磷酸鐵鋰電池共計(jì)裝車2.2GWh，同比上升高達(dá)2826％。相比于三元鋰電池5倍的同比增長(zhǎng)率，磷酸鐵鋰電池28倍的增長(zhǎng)速度更令人咂舌。這種上漲的趨勢(shì)早在去年已經(jīng)顯現(xiàn)，2020年國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰電池裝車量不斷提升，12月單月裝車量更是一舉超越了三元鋰電池。隨之而來的便是近期磷酸鐵鋰電池價(jià)格也呈現(xiàn)上揚(yáng)態(tài)勢(shì)。最新的消息是，3月24日，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)億緯鋰能也發(fā)布公告稱，與德方納米設(shè)立合資公司，將專注于生產(chǎn)低成本優(yōu)質(zhì)的磷酸鐵鋰電池，計(jì)劃投資20億元，產(chǎn)能10萬噸。相比幾年前的落寞，如今的磷酸鐵鋰電池大有“王者歸來”之勢(shì)。
車企選擇將其推“熱”
如果留意近來的純電動(dòng)汽車市場(chǎng)，就可以發(fā)現(xiàn)，磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域早已是暗流涌動(dòng)。
今年3月初，小鵬汽車推出的小鵬P7后驅(qū)標(biāo)準(zhǔn)續(xù)駛智享版和智尊版，均采用了磷酸鐵鋰電池，綜合續(xù)駛里程達(dá)到480公里。兩款車型的起售價(jià)與同配置的長(zhǎng)續(xù)駛車型相比，分別降低了2萬元，性價(jià)比更加凸顯。而早在去年10月，特斯拉Model 3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)駛后驅(qū)升級(jí)版就已經(jīng)換裝了磷酸鐵鋰電池。還有比亞迪漢EV、五菱宏光MINI EV等均選裝了磷酸鐵鋰電池。不僅如此，長(zhǎng)城汽車旗下今年初上市的歐拉黑貓萌寵版電動(dòng)汽車，配裝的也是磷酸鐵鋰電池。據(jù)稱，蔚來汽車也計(jì)劃于今年推出配裝磷酸鐵鋰電池的新車型。
對(duì)此，中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)專職副理事長(zhǎng)王敬忠表示：“近年來，全球范圍內(nèi)都發(fā)生過電動(dòng)汽車因電池導(dǎo)致的燃燒事故，大多與三元鋰電池有關(guān)。而磷酸鐵鋰電池的熱穩(wěn)定性較好，壽命較長(zhǎng)，并且價(jià)格相對(duì)較低，在不是特別追求長(zhǎng)續(xù)駛能力的情況下，磷酸鐵鋰電池正在成為越來越多電動(dòng)汽車企業(yè)的選擇。”
而且，隨著近年來電池企業(yè)技術(shù)研發(fā)的進(jìn)步，磷酸鐵鋰電池能量密度比三元鋰電池低的缺陷正在得以彌補(bǔ)。“三元鋰電池需要的三元材料、鈷材料資源稀缺，相比較而言，磷酸鐵鋰資源豐富、價(jià)格低，以前因?yàn)槟芰棵芏容^低無法用在乘用車上，但通過這些年來的努力，這一‘天花板’已被打破。”國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司高級(jí)副總裁徐興無在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示，目前，僅在國(guó)軒高科的技術(shù)研發(fā)中，就已經(jīng)將磷酸鐵鋰電池的能量密度從2009年的90Wh/kg提升到2020年的210Wh/kg左右，與三元鋰電池最高能量密度300Wh/kg左右的差距越來越小。同時(shí)，新技術(shù)也使得磷酸鐵鋰電池循壞壽命長(zhǎng)、安全性高的特點(diǎn)發(fā)揮出來，從而使越來越多的車企接受了磷酸鐵鋰電池。
磷酸鐵鋰電池的受寵，正推動(dòng)其價(jià)格上漲。“我們近來又收到了廠家的漲價(jià)通知，其實(shí)磷酸鐵鋰電池及其材料自去年四季度已經(jīng)開始漲價(jià)了。”動(dòng)力電池經(jīng)銷商楊先生告訴《中國(guó)汽車報(bào)》記者，3月17日，國(guó)內(nèi)動(dòng)力型優(yōu)等品磷酸鐵鋰均價(jià)在每噸4.75萬元，較上月同期上漲15.85％，較上周同期上漲5.56％，較去年同期上漲18.75％。自去年11月開始，磷酸鐵鋰電池便供不應(yīng)求，磷酸鐵鋰正極材料價(jià)格從每噸3.4萬元上漲至如今的每噸4.85萬元，短短4個(gè)月累計(jì)上漲幅度超過40％。而材料之中，碳酸鋰的價(jià)格已經(jīng)從去年12月的每噸4.8萬元漲到了目前的8.7萬元，漲幅80％。
“磷酸鐵鋰電池及其材料等價(jià)格上漲，本身是一種市場(chǎng)調(diào)節(jié)行為，隨著供需關(guān)系的穩(wěn)定，無論是車企對(duì)磷酸鐵鋰電池的采購，還是動(dòng)力電池原材料的供應(yīng)，都將出現(xiàn)一個(gè)相對(duì)的供需平衡階段，所以，今年三季度到四季度之間如果能達(dá)到這一平衡，其價(jià)格就將進(jìn)入一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期。”招商證券分析師許紹詠說。
短板尚未徹底消除
盡管有越來越多的車企選擇磷酸鐵鋰電池，但業(yè)界對(duì)此還是有著較為客觀的認(rèn)識(shí)。
“總的來看，磷酸鐵鋰電池具有壽命長(zhǎng)、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，但是其能量密度至今尚未追上三元鋰電池。”北京大學(xué)新能源材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任其魯告訴《中國(guó)汽車報(bào)》記者，磷酸鐵鋰電池的使用壽命長(zhǎng)，一般情況下，磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命可以達(dá)到2000次以上，稍優(yōu)于三元鋰電池。在熱穩(wěn)定性上，也比三元鋰電池優(yōu)勢(shì)明顯。其最高分解溫度可達(dá)到500℃左右，而三元鋰電池的分解溫度只有200℃～300℃。相比較之下，磷酸鐵鋰電池的安全性也有更好的保證。磷酸鐵鋰電池成本相對(duì)較低，因?yàn)槠洳缓挼荣F重元素，原料為資源含量豐富的磷、鐵，所以成本相對(duì)容易控制。但是，目前其能量密度較低的短板尚未徹底改善。“以往，磷酸鐵鋰電池的能量密度較低，相同續(xù)駛里程下，采用磷酸鐵鋰電池的車輛自重更高，而過高的自重對(duì)于能耗的控制顯然是不利的。受限于材料本身的特性，磷酸鐵鋰電池的能量密度很難得到提高，只有用創(chuàng)新的方法另辟蹊徑。”復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授傅正文同樣表示。
的確，去年以來，幾大電池廠商紛紛拿出了“瘦身版”磷酸鐵鋰電池。其中，比亞迪的刀片電池，縮小了磷酸鐵鋰電池的體積，使以往相同的空間可以容納近兩倍的電池，由此使電動(dòng)汽車的續(xù)駛能力有所提升，令比亞迪漢EV版的續(xù)駛里程達(dá)到了550～605公里。
一向堅(jiān)持三元鋰電池技術(shù)路線的寧德時(shí)代，并沒有拒絕磷酸鐵鋰市場(chǎng)的機(jī)遇。其推出了類似于刀片電池矩形結(jié)構(gòu)的CTP技術(shù)，單體電芯容量從最初的50Ah提升到現(xiàn)在的超過200Ah，大大減少了殼體的占比，縮小了電池體積，由此增加了續(xù)駛能力，因此也接下了特斯拉Model 3的磷酸鐵鋰電池訂單。
國(guó)軒高科則在電芯和系統(tǒng)上作文章。徐興無表示，國(guó)軒高科采用的無模組技術(shù)，就是在成組過程中減少模組配件能量密度，將以往的“電芯-模組-整包”制造過程，簡(jiǎn)化為“電芯-整包”，即卷芯到模組的JTM技術(shù)，這一技術(shù)的特點(diǎn)是空間利用率高，同樣也在相同體積內(nèi)提高了磷酸鐵鋰電池的數(shù)量，從而提高了能量密度。
“隨著技術(shù)進(jìn)步，磷酸鐵鋰的短板將逐步得到緩解，進(jìn)一步提高磷酸鐵鋰電池的性價(jià)比，也會(huì)提高車企選擇磷酸鐵鋰電池的積極性。”徐興無說。
未來競(jìng)爭(zhēng)中能否保持主流地位？
從車企的選擇及市場(chǎng)角度看，目前磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池都在使用，但其性能各有千秋，都有難以徹底克服的短板。“由于其自身優(yōu)勢(shì)和技術(shù)進(jìn)步以及成本等因素，磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)份額將會(huì)逐步有所提升，但能在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持主流地位很難說，應(yīng)該說在固態(tài)電池進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用之前相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，磷酸鐵鋰電池將逐漸成為主流，但徹底替代三元鋰電池不現(xiàn)實(shí)。”王敬忠表示，業(yè)界更希望高能量密度、安全性能更好的固態(tài)電池早日進(jìn)入實(shí)用階段。
繼前不久豐田汽車透露開始研發(fā)固態(tài)電池的試驗(yàn)之后，3月25日，日立集團(tuán)也披露已經(jīng)研制成功全固態(tài)鋰電池，將進(jìn)入試驗(yàn)階段。同時(shí)還有消息稱，比亞迪、鴻海富士康等均正在研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。
“從純技術(shù)角度看，固態(tài)電池?zé)o疑是目前最適合電動(dòng)汽車的鋰電池。”其魯告訴記者，與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池相比，固態(tài)電池具有能量密度可達(dá)400Wh/kg左右，相較于目前的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，安全性也更好，不易燃燒、無電解液泄漏、不會(huì)在高溫下發(fā)生反應(yīng)等；循環(huán)性能強(qiáng)，理想狀態(tài)下可達(dá)45000次左右，而且10分鐘就可以充電完畢。不過，目前固態(tài)電池的缺點(diǎn)是成本較高，如果生產(chǎn)一塊適用于智能手機(jī)的固態(tài)電池，其成本會(huì)達(dá)到9萬元左右，更何況車用固態(tài)電池。
“這些都有待于技術(shù)的突破，像當(dāng)初臺(tái)式電腦及筆記本電腦剛剛問世之時(shí)，也是天價(jià)，但現(xiàn)在都已經(jīng)是日常電子消費(fèi)品了，這需要時(shí)間，也需要來自市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)力。”其魯認(rèn)為，當(dāng)然也不排除目前的磷酸鐵鋰電池或者三元鋰電池有大的技術(shù)突破，帶來重大轉(zhuǎn)機(jī)的可能。
“安全、高能量密度、高續(xù)駛里程、高壽命、快速充電、高溫低溫適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是市場(chǎng)對(duì)動(dòng)力電池的要求，目前只有固態(tài)電池是最優(yōu)選。但是，技術(shù)發(fā)展總是難以預(yù)料，一旦有新的技術(shù)突破，將為動(dòng)力電池帶來革命性的改變也并非沒有可能。”許紹詠說。（中國(guó)汽車報(bào)）
評(píng)論