磷酸铁锂电池能否“逆袭”?
本文摘要:核心阅读:新型磷酸铁锂电池体积比能量密度大幅提升,使其优势更加明显。比亚迪汉EV/DM车型将搭载刀片电池,特斯拉也被猜测将在国产Model 3上使用磷酸铁锂电池... 关键字:磷酸铁锂 能量密度 动力电池。
磷酸铁锂电池能否“逆袭”?

  核心阅读:

  新型磷酸铁锂电池体积比能量密度大幅提升,使其优势更加明显。比亚迪汉EV/DM车型将搭载“刀片电池”,特斯拉也被猜测将在国产Model 3上使用磷酸铁锂电池。业内人士认为,未来,磷酸铁锂电池将凭自身优势占据市场一席之地。

  日前,工信部发布《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(2020年第2批),其中,搭载了“刀片电池”的比亚迪汉EV/DM车型赫然在列。资料显示,该车型上的“刀片电池”采用磷酸铁锂体系,系统能量密度虽仅为140wh/kg,但NEDC续航里程最高可达605km。

  目前,随着国内比亚迪刀片电池和宁德时代CTP技术的突破,磷酸铁锂能量密度已大幅提升。采用最新技术的磷酸铁锂电池能量密度已可达200Wh/kg,该数据甚至已接近部分三元锂电池。那么,未来磷酸铁锂电池能否实现“逆袭”?

  新型磷酸铁锂电池“来势汹汹”

  2020年1月,比亚迪发布消息称,旗下的超级磷酸铁锂电池—“刀片电池”即将量产,该电池在一定程度上提升了能量密度,降低了生产成本,甚至可与三元锂电池一较高下。而作为首款搭载刀片电池的比亚迪汉EV/DM车型,NEDC续航里程更是超过600km,将于2020年中上市。

  据了解,比亚迪所推出的“刀片电池”属于磷酸铁锂电池的一种,不同的是将电芯进行扁平化设计。据比亚迪专利显示,“刀片电池”长度可达2500mm,是传统磷酸铁锂电池的10倍以上,可极大提升电芯的重组效率——这同时意味着可提高电池包的能量密度。据国家知识产权局公布的数据,比亚迪“刀片电池”可使普通电池包体积比能量密度从251Wh/L提升至332Wh/L,且由于制作工艺更加简单,也降低了生产成本。

  事实上,紧盯着磷酸铁锂电池的不只比亚迪一家。近期有消息指出,特斯拉将在国产Model 3上采用无钴电池,而磷酸铁锂电池作为无钴电池的一种,更是让人看好;此外,此前一直潜心研发磷酸铁锂电池的国轩高科也于近日高调宣布,其采用最新技术的磷酸铁锂电池能量密度在试验阶段已可以达到200Wh/kg。

  “通过在正极材料制备过程中添加特殊添加剂,同时优化碳源及粒度匹配,改善材料碳包覆、结晶度、密实度,从而提高材料克容量及压实密度,同时对电池化学体系进行优化,并通过对PACK工艺技术改进以及电池包设计优化,使得磷酸铁锂电池单体能量密度在实验阶段已突破200Wh/kg。”国轩高科表示。

  高密度磷酸铁锂电池补全短板

  不论是作为新能源汽车整车制造龙头的比亚迪和特斯拉,还是目前作为第三大动力电池厂商的国轩高科,都在此时不约而同地选择发力磷酸铁锂电池,显然会给目前占据主流市场的三元电池带来不小冲击。

  三元锂电池具有能量密度高、输出功率大的优点。但是其劣势也很明显,安全性差、耐高温性差、元素有毒等问题一直限制其发展。而磷酸铁锂技术则恰好具有寿命长、充放电倍率大、安全性好、高温性好、元素无害、成本低等诸多优点,只是由于此前的产品能量密度较低,所以才会在市场上不敌三元电池。

  但如今,磷酸铁锂电池的上述短板显然已被补齐。

  相关数据显示,目前,宁德时代和比亚迪配套的三元电池多数能量密度集中在160Wh/kg,前者最高的为180Wh/kg,后者最高的为161Wh/kg。而目前国轩高科量产的磷酸铁锂电池,单体能量密度已经突破190Wh/kg,系统能量密度突破140Wh/kg。如果单体能量密度达到200Wh/kg,系统能量密度将超过160Wh/kg。

  “比亚迪的‘刀片电池’将磷酸铁锂电池结构缩减至单体电池和电池PACK。创新解决了磷酸铁锂电池体积比能量密度偏低的问题,还有长寿命和质保优势。比亚迪电动大客车现在已提出10年100万公里的质保,在商用车领域已经非常高了。”中国科学院院士欧阳明高在谈及新型磷酸铁锂电池的优势时坦言。

  凭自身优势占据一席之地

  “近几年由于市场追求长续航和多场景应用,加上补贴政策向高能量密度倾斜,三元锂电池反超磷酸铁锂电池,成为市场宠儿。不过随着补贴的退坡,成本成主机厂考虑的首要因素之一,磷酸铁锂电池得以重回人们视野。”一位不愿具名的车企员工告诉记者。

  那么随着新型磷酸铁锂电池的量产,其能否实现“逆袭”,重新成为市场主流呢?

  “三元锂电池和磷酸铁锂电池的应用场景不同,但我认为未来市场上三元锂电池仍是主流。”上述车企员工表示,在动力电池领域,三元锂电池和磷酸铁锂电池各有优势,但由于目前市场主流仍以三元电池为主,所以短期内市场不会有太大改变。“高镍三元电池因其镍含量高、钴含量低,具备高能量密度和低成本优势,目前备受市场青睐,因此我认为三元向高镍化发展或是未来趋势。”

  上海有色金属网新能源分析师梅王沁也认为,考虑到磷酸铁锂电池在质量密度上的技术受限与高镍三元的成本下降趋势,高镍三元仍将会是未来三年动力电池的主流趋势。“但这两款产品都会凭自己优势在市场占据一席之地,期待未来新能源汽车性能有更大突破,满足消费者不同需求。”(■本报记者 黄珮)