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談論動力電池未來的發展方向

生活 更新时间:2024-07-24 22:21:50

談論動力電池未來的發展方向?導讀最近一段時間,磷酸鐵锂技術突破的步伐可謂紮實飽滿,在三元锂絕對碾壓磷酸鐵锂的關鍵時刻,磷酸鐵锂竟殺出重圍,讓業界對它有了小小的期待,下面我們就來說一說關于談論動力電池未來的發展方向?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

談論動力電池未來的發展方向(未來動力電池技術如何選擇)1

談論動力電池未來的發展方向

導讀

最近一段時間,磷酸鐵锂技術突破的步伐可謂紮實飽滿,在三元锂絕對碾壓磷酸鐵锂的關鍵時刻,磷酸鐵锂竟殺出重圍,讓業界對它有了小小的期待。

最近一段時間,磷酸鐵锂技術突破的步伐可謂紮實飽滿,在三元锂絕對碾壓磷酸鐵锂的關鍵時刻,磷酸鐵锂竟殺出重圍,讓業界對它有了小小的期待。如果将電動汽車的發展看做是一場需要多人多年經營的MMORPG遊戲,刷了一圈增益BUFF的磷酸鐵锂“功力大增”,它能否再次成為全場的“PVP之王”?

磷酸鐵锂對三元锂會心一笑:“你有的優勢我都有,我還更便宜”。

最近一段時間,磷酸鐵锂技術突破的步伐可謂紮實飽滿,在三元锂絕對碾壓磷酸鐵锂的關鍵時刻,磷酸鐵锂竟殺出重圍,讓業界對它有了小小的期待。如果将電動汽車的發展看做是一場需要多人多年經營的MMORPG遊戲,刷了一圈增益BUFF的磷酸鐵锂“功力大增”,它能否再次成為全場的“PVP之王”?

四大核心問題:

★特斯拉為什麼選擇磷酸鐵锂?

★BUFF上身“魚與熊掌”可兼得?

★磷酸鐵锂的“第二春”來

★未來動力電池技術如何選擇?

汽車界新聞的朋友或已獲悉,甯德時代為特斯拉供應磷酸鐵锂電池是一個大概率事件。日前,又有媒體進一步确認,甯德時代今年向特斯拉供應的“無钴電池”就是磷酸鐵锂電池,且供貨量不少于特斯拉上海超級工廠(一期)規劃産能的40%。

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特斯拉的選擇:曾經的“PVP之王”

目前動力電池主要有磷酸鐵锂電池、三元锂電池、鉛酸電池、鎳氫電池等。其中,用在電動汽車上的主要是三元锂電池和磷酸鐵锂電池。簡單地說,三元锂電池有三種不固定的元素組合,現在主要的“門派”有鎳钴錳和鎳钴鋁。鎳钴鋁目前主要是日韓企業在生産,松下提供給特斯拉的三元锂電池就是鎳钴鋁;而我國主流的三元锂電池是鎳钴錳,鎳主管電池容量,钴掌管壽命長短,錳決定穩定性。我們經常聽到的532、622、811就是三元锂電池不斷增加鎳配比,降低钴配比的一個過程(例如,811電池就是鎳占80%、钴占10%、錳占10%)。

實際上,磷酸鐵锂也曾是市場“PVP之王”。2017年以前,其份額還高達70%以上,但到2018年,三元锂電池的份額就超過磷酸鐵锂,以至于三元锂在純電動乘用車上一路攻城略地。這一局面的形成,背後除了有技術因素——三元锂能量密度相對更高,能更好地解決電動汽車“裡程焦慮”;此外還有政策因素——新能源補貼政策傾向高續航裡程、高能量密度車型。

既然如此,如今特斯拉為什麼要“倒退”選擇磷酸鐵锂?按照特斯拉官方說法,到2020年年中,Model3國産化率要達到70%,年底将實現100%,在國内找到便宜的電池供應迫在眉睫。然而,目前不管是LG化學提供的鎳钴鋁,還是甯德時代的811鎳钴錳,都沒法和特斯拉從松下(美國)拿到的優惠電池價格相比。

究其原因,主要是三元锂電池的成本被“钴”死死地卡住了脖子,松下、LG、甯德時代等電池大佬,都不止一次宣布,要開發出無钴電池,進而降低電池成本。隻不過受制于技術的發展,“無钴”目前還沒有實質性的投産信息出來。為了足夠的盈利空間,就隻能退而求其次選擇磷酸鐵锂,業界猜測磷酸鐵锂電池會裝配在國産Model3和Model Y(參數|詢價)的标準續航版上。

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磷酸鐵锂的修煉:魚與熊掌可兼得

特斯拉的這一選擇會讓磷酸鐵锂迎來“第二春”?事實上,這并非空穴來潮,我們需要從衆多因素的合力來捋順這個因果。

首先,在某種程度上來說,特斯拉在新能源汽車産業鍊上起到了“鲶魚作用”,隻要和特斯拉業務有相關合作的信息露出,該企業的股票總會蹭蹭上漲。而“矽谷鋼鐵俠”馬斯克一召喚無钴電池,當日钴業股則開盤全線大跌,寒銳钴業、華友钴業均跌停。

從電池廠商排名來看更顯特斯拉的光環效應。由于特斯拉上海工廠2月産量達3898輛,超過比亞迪位列中國新能源汽車産量榜首,導緻我國動力電池市場發生變化,外資電池廠商松下和LG化學憑借特斯拉Model3市場份額攀升,位列行業第二和第四。

其次,如果隻是成本因素讓特斯拉退而求其次,也未免有些太武斷了。特斯拉其實更多的是看中甯德時代的CTP無模組動力電池包技術。簡單地說,CTP技術能增加電池包的能量密度,進而提升續航裡程。根據此前消息來看,甯德時代為大衆e-Delivery系列車型提供的CTP磷酸鐵锂電池的電池包,能量密度已經達到160Wh/kg。這樣的數據基本上可以滿足特斯拉國産車型标準升級版的續航要求,同時也能達到國家新能源補貼政策的最低标準。

除了特斯拉的光環效應,另一個最可能讓磷酸鐵锂在2020年放出異彩的,是比亞迪的“刀片電池”。此前,磷酸鐵锂電池雖然更加穩定,壽命也更長,但在最關鍵的能量密度方面卻無法和三元锂電池媲美,僅僅可以達到三元锂電池的80%左右。而“刀片電池”的神奇作用,就是補足了磷酸鐵锂電池在能量密度和體積利用率上的短闆,在體積能量密度上比傳統磷酸鐵锂電池提升了50%,系統能量密度最高達到160Wh/kg。在更加安全的同時,“刀片電池”在性能上也抓住了主流三元锂電池的小尾巴。

比亞迪“刀片電池”

從工信部發布的第二批新能源推廣目錄中,可得知首次搭載“刀片電池”的比亞迪漢NEDC續航裡程超過600km。這意味着磷酸鐵锂電池不僅可以在低端乘用車中廣泛應用,也可以在中高端車型中出現身影。

比亞迪漢

誰說魚與熊掌不能兼得?解決了消費者最為關心的“裡程焦慮”後,磷酸鐵锂不由自主地對三元锂得意一笑:“你有的優勢我都有,我還便宜、更安全。”

“去年,幾乎平均每1.5天就有一起電動車自燃事故發生。”這是《新能源汽車國家監管平台大數據安全監管成果報告》得出的數據。在已查明的着火原因中,電池問題占比最高,其中又以搭載三元锂電池的車型為主。

在成本方面,真锂研究創始人墨柯也算過一筆賬,目前車企的磷酸鐵锂電池系統采購成本大約0.8元/Wh,而NCM523三元锂電池要1元/Wh。一個總電量30kWh的電池包,如果使用磷酸鐵锂能便宜6000元。相關研究也顯示,甯德時代的CTP技術,與原電池包成本相比,結構精簡後的電池包成本還能再下降10%-15%,由0.66元/Wh降至0.57元/Wh。比亞迪的“刀片電池”成本則能節約30%。

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市場的反饋:一股暖流強勁襲來

有了特斯拉和比亞迪這兩家最大的新能源汽車制造商的助攻,再加上甯德時代這家電池巨頭發力磷酸鐵锂,勢必會給磷酸鐵锂帶來一股暖流。事實上,在此之前已有征兆。從工信部新車推薦目錄來看,進入2020年,磷酸鐵锂電池在乘用車中的配套比例已超過20%,有明顯回升迹象。其中,上汽集團榮威ei6插電、榮威eRX5插電和名爵MG6插電的改款版車型也确定更換為磷酸鐵锂電池。在日前剛發布的工信部第330批《道路機動車輛生産企業及産品公告》中,北汽新能源EU5新車型(之前搭載的是三元锂)和榮威Ei5電動車也采用磷酸鐵锂。

除了這些案例以外,五菱宏光純電版車型多個型号進入工信部推薦目錄也讓人眼前一亮。衆所周知,五菱宏光一直以高品質、低價格、開不壞的特點給消費者留下了深刻的印象,創造了以450萬輛的累計銷量拿下國内乘商兩用MPV領域80%的市場份額。如今一代“國民神車”即将迎來電動化,且搭載的是正是磷酸鐵锂電池,續航水平在250-300km。預計該車在2020年内上市,或将在城市物流領域打開市場空間,這必然也将帶動磷酸鐵锂電池的裝機量。

實際上,車企選擇電池技術路線是經過深思熟慮的,不會随意切換。“他們之所以采用磷酸鐵锂路線,是在補貼大幅退坡的情況下,磷酸鐵锂電池的優勢被凸顯出來。”合衆汽車研究院副院長鄧曉光表示。磷酸鐵锂電池此前主要應用微小型車上,續航裡程普遍250km以下,現在,随着比亞迪刀片電池的推出和甯德時代CTP電池包技術的提升,搭載磷酸鐵锂電池的車型在性能上已與三元锂電池區别不大,再疊加其成本低和安全性的優點,磷酸鐵锂會越來越受到車企的青睐。

據透露,合衆汽車目前量産的哪吒N01有部分車型采用磷酸鐵锂,未來或許會大比例使用。奇瑞新能源公司研究院院長倪少勇也表示:“不僅一部分小螞蟻車型要用到磷酸鐵锂電池,未來400km級别的乘用車,都會有一部分采用磷酸鐵锂路線。”

相信無論是哪種電池技術路線占據上風,一個不變的基準點就是:在确保安全前提下,誰的性能更出色就偏向哪方。

需要注意的是,磷酸鐵锂的重新“上位”并不代表三元锂不再是主流方向,隻是給了電動汽車更多的選擇。三元锂的技術也正在不斷突破中。例如,特斯拉與甯德時代研發的“無钴”技術正在路上,國産Model3長續航版本仍然選用三元锂;通用汽車日前與LG化學成立合資公司,共同研發和生産含钴量較低的Ultium電池,目标将三元锂電池成本降低至100美元/kWh以内,續航裡程有望達到640km;未來,還将有更值得期待的固态電池出現。

通用汽車發布第三代電動車平台及Ultium電池

沉浸在磷酸鐵锂技術得到突破的狂歡中也要冷靜思考,某汽車行業電池工程師就對此表示:“比亞迪的‘刀片電池’雖在體積能量密度有較大提升,但在材料上并沒有改進,理論能量密度依然低于三元體系電池,并未根本動搖含钴三元體系在動力電池主導地位。另外。刀片電池也将倒逼三元锂電池組裝技術升級,如特斯拉的幹電池技術,未來三元體系電池在電池設計和組裝方面也有提升空間。”

我們有理由大膽猜測,未來這兩種技術路線将在很長一段時間内共存,企業将各取所需,三元锂電池也不再是一邊倒地碾壓局勢。“從長期看乘用車領域,預計國内50%的微小型車型,30%的緊湊型車型,10%的中大型車以及30%的插電車型有望配套磷酸鐵锂電池,以2020年各車型銷量預測數據計算,對磷酸鐵锂電池裝機的增量為10GWh,達到30.37GWh,2021-2022年将分别達到36GWh和42.6GWh。”相關研究做出預測。

磷酸鐵锂能否再次成為全場的“PVP之王”?相信你的心中也一定有了答案,刷了一圈增益BUFF的磷酸鐵锂“功力大增”,即使不能碾壓全場,也絕對是一支值得争取的盟軍。

作者:彭斐

來源: 動力電池網

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