逐漸向高端車型滲透 磷酸鐵鋰電池再度升溫有哪些不一般？
時間:2021-04-15 10:25來源:中國汽車報 作者:綜合報道
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近日，小鵬汽車推出了P7后驅(qū)標準續(xù)航車型，其智享版、智尊版產(chǎn)品均采用磷酸鐵鋰電池，綜合續(xù)駛里程達到480公里。此外，小鵬G3也在原460i基礎(chǔ)上推出了新版本車型G3 460c悅享版，與G3 460i相比續(xù)駛里程相同，電池類型為磷酸鐵鋰，預計今年4月開始交付。據(jù)悉，小鵬P7配裝的磷酸鐵鋰電池由寧德時代供應。
去年，特斯拉也推出了配裝磷酸鐵鋰電池的Model 3車型版本，并將補貼后售價降至24.99萬元。業(yè)內(nèi)普遍認為，造車新勢力將緊跟“潮流”，在部分車型上換裝磷酸鐵鋰電池只是時間問題。
事實上，從2019年開始，隨著新能源汽車補貼退坡，磷酸鐵鋰電池就漸漸出現(xiàn)回暖跡象。如今，在鈷、鎳等原材料價格大幅上漲之時，其市場呼聲日盛，成為動力電池行業(yè)發(fā)展變化的一支。
助力降本 裝機量再漲
三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的技術(shù)路線之爭由來已久。此前，三元鋰電池以高能量密度性能備受資本市場青睞，彼時大量電池廠商進入三元鋰電池領(lǐng)域，也順勢成就了寧德時代等頭部電池企業(yè)。
然而，隨著新能源汽車補貼退坡，市場對于動力電池長續(xù)駛、高能量密度也不再那樣“執(zhí)迷”，而且憑借安全性的優(yōu)勢，磷酸鐵鋰電池重新進入行業(yè)視野，增長勢頭日趨明顯。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年，國內(nèi)磷酸鐵鋰電池裝車量累計達24.4GWh，占總裝車量的38.3%，同比增長20.6%；三元鋰電池裝車量累計達38.9GWh，占總裝車量的61.1%，同比下降4.1%。今年前2個月，國內(nèi)磷酸鐵鋰電池裝車量累計5.5GWh，占總裝車量的38.6%，同比增長586.8%；三元鋰電池裝車量累計達8.7GWh，占總裝車量的61.3%，同比增長315.5%。
據(jù)了解，磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的關(guān)鍵區(qū)別在于正極材料不同。特斯拉與松下的三元鋰電池正極材料為鎳鈷鋁，寧德時代等企業(yè)主推鎳鈷錳。無論哪種三元鋰電池，鎳和鈷兩種元素都是必不可少的。今年以來，鎳價一路走高。高盛發(fā)布的研究報告分析稱，如果鎳價觸及每噸5萬美元的歷史高位，每輛電動汽車的價格可能會上漲多達1500美元（約合人民幣9800元）。
今年早些時候，一家動力電池企業(yè)發(fā)布調(diào)價告知函稱，三元材料價格由115元/千克漲至155元/千克，導電劑、NMP、PVDF及電解液更是持現(xiàn)金都買不到貨，致使生產(chǎn)成本大幅提高。因此，該公司圓柱單價上浮0.3~0.4元/只。
在電動汽車制造成本中，動力電池占比約20%~40%，對整車價格影響顯著。近日，特斯拉已宣布，Model Y高性能版及長續(xù)航版在華售價均上調(diào)8000元；Model 3標準續(xù)航和長續(xù)航版在美售價均上調(diào)500美元。
“鎳、鈷價格大漲受到行業(yè)高度關(guān)注，此時磷酸鐵鋰電池又展現(xiàn)出新的一春。”深圳新宙邦科技股份有限公司董事長覃九三表示。
“磷酸鐵鋰電池向高端車型滲透的原因主要是企業(yè)為了降低成本，用磷酸鐵鋰電池替代三元鋰電池后，一度電能便宜0.2元。”伊維經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理吳輝對《中國汽車報》記者說。
性能提升 讓軟肋不再“軟”
特斯拉、小鵬汽車等車企陸續(xù)推出配裝磷酸鐵鋰電池的車型版本，一方面是出于成本的考慮，另一方面還得益于電池本身性能的提升。
與三元鋰電池相比，磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點明顯，比如成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性高、充放電循環(huán)壽命長，但能量密度低、低溫性能有待提高等是其備受詬病的主要原因。特別是在中國北方地區(qū)，冬季配裝磷酸鐵鋰的電動汽車，因續(xù)駛里程縮水頻頻被吐槽。
針對能量密度低這一瓶頸，動力電池企業(yè)提出不少解決方案，比如在電池結(jié)構(gòu)與材料上做文章。
首先是以比亞迪刀片電池為代表的“方型＋長電芯方案”推向市場。新能源汽車行業(yè)獨立研究者曹廣平對記者表示，刀片電池電芯結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于做薄后散熱較好、做長后機械強度高。更為重要的是，刀片電池固定成組方便、連接非常規(guī)整更省空間，所以體積能量比更高。
據(jù)了解，比亞迪刀片電池長度可達2米，厚度只有13.5毫米。既是能量體又是結(jié)構(gòu)件的刀片電池包，與需要模組和梁的傳統(tǒng)電池包相比，空間利用率提升50%，相當于車輛續(xù)駛里程從原來的400公里提升至600公里。
今年1月，國軒高科發(fā)布了磷酸鐵鋰電池新品，單體電池能量密度可達210Wh/kg，主要是在負極材料上實現(xiàn)創(chuàng)新。據(jù)介紹，國軒高科的磷酸鐵鋰電池在同類型產(chǎn)品中首次成功應用了硅負極材料，同時還應用了先進的預鋰化技術(shù)。碳負極材料的鋰離子插入層狀結(jié)構(gòu)中，形成Li15Si4鋰硅合金，因此有高出近10倍的理論克容量。
吳輝表示，目前，在相同電量之下，磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池配裝整車的續(xù)駛里程相差不大，僅重量多一些。
而三元材料價格一直波動頻繁，此番鎳價、鈷價蠢蠢欲動，再度迎來漲價潮。磷酸鐵鋰電池則在技術(shù)創(chuàng)新之下，不斷彌補續(xù)駛里程相對較短的不足。在此背景下，磷酸鐵鋰電池或許是現(xiàn)階段電動汽車最好的選項之一，這也是眾多電池廠商在市場預判之后選擇大力發(fā)展磷酸鐵鋰電池的原因。
根據(jù)官方公布的數(shù)據(jù)，國產(chǎn)特斯拉Model 3將配裝寧德時代磷酸鐵鋰電池，與三元鋰電池相比，其能量密度由145Wh/kg降至125Wh/kg，綜合工況續(xù)駛里程由445公里提升至468公里。
企業(yè)加碼 行業(yè)乘勝追擊
國產(chǎn)特斯拉Model 3換裝寧德時代磷酸鐵鋰電池、零部件實現(xiàn)100%本土化后，價格有望再次拉低。對于中國新能源汽車行業(yè)來說，特斯拉的國產(chǎn)帶來“鯰魚效應”，讓同業(yè)對其產(chǎn)品定價非常敏感。
其他電動汽車制造商自然見招拆招，在磷酸鐵鋰電池上下功夫。小鵬汽車在2020年四季度財報電話會上表示，磷酸鐵鋰版本車型會提升公司毛利率，目前20%的P7訂單和10%的G3訂單來自磷酸鐵鋰電池版本車型，最近6個月電池供應商會是關(guān)注點，2021年二季度磷酸鐵鋰電池版本車型產(chǎn)能將是爬坡過程。
不僅小鵬汽車，長城汽車旗下電動汽車品牌歐拉在2021年年也宣布歐拉黑貓萌寵版正式上市，其電池組由原來的三元鋰換為磷酸鐵鋰。2020年，國內(nèi)銷量排名前10的新能源車型中，有6款車推出了磷酸鐵鋰版本新品。業(yè)內(nèi)人士預計，蔚來、理想汽車也推出磷酸鐵鋰版車型將是大概率事件。
在整車需求旺盛的背景下，動力電池供應商加大馬力擴充產(chǎn)能。2月19日，億緯鋰能發(fā)布公告，下屬公司惠州億緯動力電池有限公司擬以自有及自籌資金投資建設(shè)“乘用車鋰離子動力電池項目（一期）”，金額分別為不超過10億元，內(nèi)容為方形磷酸鐵鋰電芯和模組。3月10日，億緯鋰能發(fā)布公告稱，擬以自有及自籌資金投資建設(shè)“乘用車鋰離子動力電池項目（二期）”，投資金額為不超過39億元。在不到一個月的時間里，億緯鋰能瞄準乘用車用磷酸鐵鋰的投資金額已達49億元。
“前幾年，補貼政策‘拔苗助長’，拉高了三元鋰電池的市場地位。隨著補貼退坡，用戶也就傾向于成本更低的磷酸鐵鋰電池。同時，從材料體系上看，磷酸鐵鋰電池的安全性好過三元鋰電池。盡管近半年來，多家電池企業(yè)發(fā)布了“不起火、只冒煙”的三元鋰電池，但實際上這些系統(tǒng)性的防火手段增加了成本，基本上沒有改變?nèi)?lsquo;活性強、易過熱’”的本質(zhì)。”曹廣平認為，綜合來看，磷酸鐵鋰電池的第二春可以總結(jié)為“退補強安全，鐵鋰替三元”。
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