然而，就在前段時間，國產特斯拉Model 3確認使用磷酸鐵鋰電池，以及比亞迪“刀鋒電池”的出現，讓磷酸鐵鋰電池重新回到了消費者的視野。那麽，“低端”磷酸鐵鋰電池的使用是不是技術上的“倒退”？這項技術的優缺點是什麽？它為什麽在當前的時間節點選擇了“回歸”？帶著這些問題，派克今天就和大家聊壹聊。
在動力電池領域，三元鋰和磷酸亞鐵鋰是兩種常用的鋰離子電池。三元鋰電池是以錳酸鎳鈷鋰或鋁酸鎳鈷鋰等三元聚合物為正極材料的鋰離子二次電池，而磷酸鐵鋰電池以磷酸亞鐵鋰為正極材料而得名。“三元”含有壹種貴金屬——鈷。2017以來，全球鈷材料價格不斷飆升，三元鋰電池價格也水漲船高。相比之下，磷酸鐵鋰電池的制造會更簡單，使用的材料成本也會更低。不含鎳、錳、鋁、鈷等金屬元素，制造成本比三元鋰電池低20%左右。
據真鋰研究數據顯示，到2019年底，我國三元鋰電池組單價為1.05元/wh；磷酸鐵鋰電池組單價0.8元/Wh。與當代安培科技有限公司達成協議後，特斯拉將在國產Model 3及未來多款車型上使用磷酸鐵鋰電池，可有效降低成本。相比現在的情況，特斯拉更換磷酸鐵鋰電池後，成本至少降低10%。這樣不僅可以加快零部件的國產化進程，而且汽車價格的降低也有助於特斯拉搶占更多的市場份額。
磷酸鐵鋰電池除了成本低，還具有穩定性好、安全性高的特點。磷酸鐵鋰電池正極材料的電化學性能比較穩定，充放電過程中電池結構不會發生變化。從特性上來說，比三元鋰電池更安全，即使在短路、擠壓、刺破等特殊情況下，依然不容易爆炸。這壹點從前段時間比亞迪“刀鋒電池”的安全測試中也可以看出來。
據報道，磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度壹般在500℃以上，而三元鋰電池低於300℃，部分高鎳比三元鋰電池甚至低於200℃。此外，由於不含重金屬和稀有金屬，磷酸鐵鋰電池會相對環保，更有利於回收利用。所以早些年，綜合成本、技術等因素後，磷酸鐵鋰電池會成為新能源汽車的首選。
這樣看來，磷酸鐵鋰電池似乎是壹個“質優價廉”的選擇，為什麽卻“沈寂”了很久？
在經歷了“騙補”、產品質量參差不齊等新能源發展初級階段後，國家在補貼方面會越來越偏向續航裏程長、電池系統能量密度高的車輛；對於普通消費者來說，更長的續航時間往往能帶來更舒適的用車體驗。所以車企的產品也在不斷向“高續航”的方向靠攏。
但磷酸鐵鋰電池最大的缺點是能量密度低，續航裏程難以提升。三元鋰電池因為能量密度高，續航裏程更長，逐漸成為行業主流。雖然采用三元鋰電池後成本會增加不少，但直觀的續航提升，用戶裏程焦慮的降低，政策的補貼支持，無疑會是更好的選擇。此外，通過材料改性優化、表面塗層、電解液調整等措施，安全性也能得到很好的保障。
隨著2065438+2009年6月底新能源汽車補貼的“下坡路”，成本成為電動車企業考慮的首要因素之壹。目前看來，補貼逐漸下降並完全消失只是時間問題。這樣，為了保持汽車車型的產品競爭力，車企在動力電池的選擇、成本、收益等方面的考慮都需要回歸“理性”，成本相對較低的磷酸鐵鋰電池重新回到了車企和消費者的視野。
同時，隨著技術的不斷發展，磷酸鐵鋰電池“續航能力差”的缺點也逐漸得到改善。往年市場上的磷酸鐵鋰電池電芯能量密度約為120-140Wh/kg，封裝後的電池系統能量密度約為90-100Wh/kg。另壹方面，三元鋰電池，特斯拉21700電芯能量密度可達300Wh/kg。近年來，比亞迪、李紳、郭萱等電池廠商量產的磷酸鐵鋰電池電芯能量密度已經達到190Wh/kg，預計將達到220Wh/kg。
最近很火的比亞迪“刀鋒電池”，其實就是壹種叫做CTP(Cell To Pack)的電池技術，也就是直接把電池封裝起來。由於電池是扁平的，多個單個“刀片”電池壹起排列成陣列，長度可達2500毫米；；電池電芯復合效率大幅提升，體積和能量密度比傳統磷酸鐵鋰電池提高50%，整車使用壽命可達百萬公裏以上。以比亞迪韓EV為例，其電池系統能量密度達到140Wh/kg，NEDC標準下續航裏程可達605km。相比多款采用三元鋰電池的機型，在續航方面並沒有落後。
當代安培科技有限公司也走了類似的路線。2019年底，當代安培科技有限公司和BAIC新能源發布CTP電池組。當代Amperex科技有限公司的CTP技術可使電池組體積利用率提高15%-20%，生產效率提高50%，電池組零件數量減少40%，系統能量密度提高10%-15%，最高可達200Wh/kg以上。
同時，隨著新能源市場的成熟，除了特斯拉Model 3、比亞迪韓EV等相對“高端”的車型，續航適中、性價比高的純電動代步車也將成為市場的新需求。從這個角度來看，循環壽命長、成本更低的磷酸鐵鋰電池比三元鋰電池更適合該類型車輛。
看了上面的話，很多人可能會產生疑問:隨著技術的發展，磷酸鐵鋰電池會再次成為市場的“主流”嗎？會和三元鋰電池競爭嗎？
雖然磷酸鐵鋰電池可以通過減輕電池組重量，提高電池組整體能量密度來與三元鋰電池競爭，但磷酸鐵鋰電池畢竟在材料方面受到限制；其電芯的能量密度很難有跨越式的發展，而三元鋰電池的能量密度有較大的突破空間。簡而言之，三元鋰電池有大幅提升續航的可能，而磷酸鐵鋰電池會更難。
另外，磷酸鐵鋰電池的耐低溫性能比三元鋰電池差很多。根據實驗，在-20℃下，磷酸鐵鋰電池的容量會縮水近50%，三元鋰電池的容量會縮水75%。同時，磷酸亞鐵鋰的快充能力不如三元鋰電池。壹般來說，磷酸鐵鋰電池會逐漸“回歸”低端產品。相反，如果追求更多的使用場景(耐寒、快充)和更強的性能，三元鋰電池仍將是未來相對主流的應用技術。
相信看了上面的話，大家對磷酸鐵鋰電池的“回歸”有了壹定的了解。它的回歸和分組技術的提升，是市場變得更加理性的體現。隨著補貼退坡的加快和市場競爭的加劇，相信會有更多的新技術出現。如燃料電池、全固態電池、四元鋰電池等，都讓派克充滿了期待。最後，作為消費者，對於磷酸鐵鋰電池的“回歸”，妳有什麽想說的？歡迎在下方留言與我們互動。
本文來自車家作者汽車之家，不代表汽車之家立場。