磷酸铁锂电池卷土重来

2019-10-11来源: 中国汽车报关键字:技术  磷酸铁锂电池

图1

一段时间以来,电动汽车发生的多起自燃事故,令人们对电动汽车动力电池的质量忧心忡忡。因此,有关动力电池的一举一动,都吸引着众人的目光。


近日,工信部2019年第八批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(以下简称《目录》)公布,其中有5款车型选装了磷酸铁锂电池,包括奇瑞新能源新款车型小蚂蚁,其将现款车型所使用的三元锂电池更换为磷酸铁锂电池。事实上,在补贴退坡、电动汽车存安全隐忧的背景下,一些车企又重新瞄准了磷酸铁锂电池。


“这是车企在综合安全、性能、成本、市场等多种因素后作出的选择,虽然磷酸铁锂电池与三元锂电池在一些参数上互有参差,但随着一些动力电池企业技术的进步,磷酸铁锂电池的优势正日益显现。”湖南大学材料科学与工程学院教授黄宏文在接受《中国汽车报》记者采访时表示。


♦磷酸铁锂电池占比提升


从市场来看,目前磷酸铁锂电池成本低于三元锂电池,像小蚂蚁这样的A00级微型电动汽车,采用磷酸铁锂电池主要出于性价比考虑。在奇瑞之前,江淮新能源已经开始为旗下iEV6E车型搭载磷酸铁锂电池,并且同款产品还包括搭载三元锂电池的高续驶里程版本。在A00级电动汽车中,除了奇瑞小蚂蚁和江淮iEV6E之外,上汽通用五菱的宝骏E100和E200也分别采用了三元锂电池和磷酸铁锂电池,这也在工信部公布的2019年第7批《目录》中得到了证实。


此外,从2019年工信部已经发布的数批《目录》来看,磷酸铁锂电池配套装车占比也在逐步提升。今年第一批《目录》中,配套选装磷酸铁锂电池的车型有73款,占比50%;在今年第二批《目录》中,配套选装磷酸铁锂电池的车型有49款,占比达58.3%;在今年第三批《目录》中,配套选装磷酸铁锂电池的车型有164款,占比61.9%;在今年第四批《目录》中,配套选装磷酸铁锂电池的车型有244款、占比达到69.7%。不难发现,第四批《目录》的占比竟然高达近七成,仅此四批累计车型就多达530款。因此,今年第八批《目录》中的车型有所减少,是因为一些使用磷酸铁锂电池的车型已经基本完成选装,进入了一个相对稳定的时期。


“越来越多的车企、车型选用磷酸铁锂电池,是因为其安全性能相对较好,这也在一定程度上反映了市场的安全需求。”北京大学化学与分子工程学院教授、新能源材料与技术实验室主任其鲁在接受《中国汽车报》记者采访时认为。


♦两种电池孰优孰劣


其实,除了奇瑞、江淮之外,还有些车企也在瞄准磷酸铁锂电池。其中,既造车也生产动力电池的比亚迪,其动作值得关注。


日前,比亚迪透露,将于2020年5月推出全新一代磷酸铁锂电池,体积比能量密度将提升50%,寿命长达8年,成本还可以节约30%。


据介绍,比亚迪之所以看重磷酸铁锂电池,是因为磷酸铁锂电池固有的优势,即稳定性高、价格相对便宜。然而,目前磷酸铁锂电池的能量密度仍然不及三元锂电池。作为磷酸铁锂电池领域的龙头之一,比亚迪一直在努力突破其能量密度的天花板。2018年,比亚迪曾表示磷酸铁锂电池单体能量密度可达到165Wh/kg,包体140Wh/kg。未来两年,其规划将磷酸铁锂电池的单体能量密度提升至180Wh/ kg以上,包体提升至160Wh/kg。


从市场角度看,磷酸铁锂电池的应用与新能源汽车补贴密切相关。2017年以前,磷酸铁锂电池在新能源汽车领域的装机量占比高达70%,在新能源汽车补贴向高能量密度和长续驶车型倾斜后,磷酸铁锂电池的市场占比逐渐下滑,进入今年后市场份额下降至39%。但今年恰是一个转折点,随着新能源汽车补贴退坡力度越来越大,鉴于降低成本等压力,车企也在把目光重新转向成本更低的磷酸铁锂电池。


数据显示,2019年磷酸铁锂电池电芯的市场报价已降至0.7元/Wh以下,三元电池电芯的报价则在0.9元/Wh左右徘徊,两者差距开始扩大。伴随着2021年新能源汽车补贴将全面退出,磷酸铁锂电池的价格优势将不断凸显。汽车行业分析师钟师表示,如果一款纯电动汽车从三元锂电池换成磷酸铁锂电池,新能源汽车补贴退坡后补贴虽减少约2000元,但电池成本可节约1.2万元。


除了成本,还有安全因素。从材料特性上看,磷酸铁锂电池的热失控温度一般在500℃以上,而三元锂电池的临界点则低于300℃,一些高镍三元锂电池更是低至200℃。


据介绍,随着磷酸铁锂电池技术的进步、能量密度的提高,将有可能打破其原有续驶里程瓶颈,其三大优势将更为突出,一是安全性能突出;二是循环充电次数可达到3500次,几乎是三元锂电池2000次的近2倍,这将大大降低用户更换电池的成本;三是电池制造无需贵金属材料,尤其是不会用稀有金属钴,这让其制造成本趋于低廉,将大大降低用户购车成本。这些优势,在新能源汽车补贴取消后更为凸显。


当然,磷酸铁锂电池与三元锂电池相比,目前还有明显的缺点,除了能量密度外,抗低温能力也较差,这将制约磷酸铁锂电池在北方市场的使用。在气温低于﹣10℃的低温条件下,磷酸铁锂电池衰减得非常快,经过不到100次充放电循环,电池容量将下降到初始容量的20%。而三元锂电池的低温性能优异,即使在﹣30℃条件下,仍可保持正常电池容量,更适应北方低温地区的使用条件。


♦未来或将并行发展


日前发布的《动力电池蓝皮书》(2019)指出,纯电动乘用车绝大多数采用三元电池,随着产销量的占比增加,三元锂电池已占据主流市场。2018年电动乘用车在市场上表现强势,三元锂电池的总配套量首次年度超过磷酸铁锂电池,占据市场头把交椅,市场份额占比达到58%。而磷酸铁锂电池市场份额占比39%,主要应用于客车市场。


总体来看,目前大多数企业发力点还是集中在三元锂电池上,如宁德时代、比克电池、亿纬锂能、远东福斯特等动力电池企业均发力三元锂电池产品。日本松下、韩国LG化学、三星SDI等动力电池企业也多采用三元锂电池的技术路线。


而对于磷酸铁锂电池,行业人士指出,能量密度是磷酸铁锂电池的最大挑战。从现阶段看,它在能量密度上无法像三元电池一样向高镍化发展,这一特性让磷酸铁锂电池局限在特定应用上,目前,磷酸铁锂电池在市场上主要应用在商用车上。


不过,在新能源汽车财政补贴稳步退坡的形势下,在新能源汽车强调高质量、低成本发展的背景下,动力电池产业发展正面临日益严峻的市场竞争和挑战,未来,磷酸铁锂电池和三元电池将呈现怎样的发展格局将备受关注。


随着财政补贴逐渐退坡,2018年发展并不占优的磷酸铁锂电池已有反攻之势。除了新能源公交车,磷酸铁锂电池的应用范围正在扩大,如江淮就瞄准了可应用磷酸铁锂电池的低续驶乘用车市场。在江淮看来,从长远来看,我国电动汽车市场不只集中在一二线城市,对于三四线城市甚至乡镇的消费者来说,主打长续驶特性的三元电池产品并不适合其通勤路程短的使用特点,相反,价格低、寿命长的磷酸铁锂电池更具竞争力。


行业人士认为,未来两类电池或将同步发展。“随着技术的进步,如果能各自扬长避短,磷酸铁锂电池和三元锂电池都能找到适合自己的市场,是最好的选择。”钟师认为,这是发展新能源汽车不可或缺的重要基础。  


关键字:技术  磷酸铁锂电池 编辑:鲁迪 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic476900.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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