比亞迪董事長兼總裁王傳福
“比亞迪從未放棄對磷酸鐵鋰電池的再研發......刀片電池將改變行業對三元電池的依賴,將動力電池的技術路線回歸正道,并重新定義新能源汽車的安全標準。”
2020年3月29日,比亞迪董事長兼總裁王傳福在刀片電池發布會上字字如刀。
三元鋰or磷酸鐵鋰,這個問題不止一次地擺在新能源車企BOSS的面前。此前,市場應用端普遍認為,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池未來將保持齊頭并進,但主打高性能的高端車型將繼續采用三元鋰電池,而主打中低端市場、強調性價比的車型則采用磷酸鐵鋰電池。
不過,如今的磷酸鐵鋰電池并不這么認為,不僅是針對中低端市場,在新能源高端市場,它也想和三元鋰電池“掰掰手腕子”。
成本低,就一定是低端的專屬?
從技術路線而言,三元鋰電池與磷酸鐵鋰之間的特點差異比較明顯。三元鋰電池能量密度高,低溫性能好,不過由于含有鈷等重金屬元素,其原材料成本更高,且化學性質更為活躍,更容易出現熱失控的情況;而磷酸鐵鋰特點則與三元正好相反,且循環次數更多,原材料成本更低。
2016年,國內磷酸鐵鋰電池裝機量曾一度占據七成,但隨著三元鋰電池在新能源乘用車領域的快速崛起,2019年,磷酸鐵鋰市場裝機量持續下跌至三成。
2020年,隨著刀片電池等磷酸鹽系電池的問世,憑借高性價比,疊加新能源汽車補貼政策的變化,磷酸鐵鋰電池在乘用車市場逐漸被認可,市場開始回暖;進入2021年,磷酸鐵鋰電池先后在產量和裝機量上實現了對三元鋰電池的反超,時至今日,磷酸鐵鋰電池仍然占據大部分市場份額。
據中國汽車動力電池產業創新聯盟最新數據顯示,今年1-2月,我國動力電池累計裝車量38.1GWh,累計同比增長27.5%。其中三元鋰電池累計裝車量12.2GWh,占總裝車量31.9%,累計同比下降7.5%;磷酸鐵鋰電池累計裝車量25.9GWh,占總裝車量68.0%,累計同比增長55.4%。
電池網注意到,價格層面,目前國內新能源汽車主流市場在10-20萬的區間,在這個細分市場,消費者更在意價格波動,磷酸鐵鋰的低成本特性顯然更加契合。因此在市場應用端,大部分車企都將搭載磷酸鐵鋰電池的車型,做為沖銷量、主打性價比的專屬。
不過,值得注意的是,低成本可以滿足低配車型,但不是低配車型的專屬。
此前,磷酸鐵鋰電池曾因性能方面的短板,在與三元鋰電池的競賽中落于下風,但如今磷酸鐵鋰電池在近幾年得到飛速發展,其背后除了成本端的優勢,電池性能本身進步也十分顯著。從目前各大電池廠商以及新能源車企發布的磷酸鐵鋰電池來看,各家在產品升級方面主要圍繞結構、體積利用率、超充技術等方面進行提升。
以比亞迪刀片電池為例,在保持高安全性、長循環壽命的同時,刀片電池在成組時可以跳過模組,大幅提高體積利用率,其電池包體積能量密度可以與三元鋰電池接近。據悉,在刀片電池加持下,比亞迪動力電池裝機量大幅攀升。
EVtank數據顯示,2023年,從全球主要動力電池企業競爭格局來看,比亞迪以14.2%的全球市場份額排名第二。
此外,極氪發布其首款量產800V磷酸鐵鋰超快充電池——金磚電池。官方稱,金磚電池體積利用率達83.7%,最高充電功率可達500kW,最大充電倍率達到4.5C。目前金磚電池已在極氪007上首發搭載。
廣汽埃安也在此前宣布全棧自研自產P58微晶超能電池下線,該電池采用廣汽自主磷酸鐵鋰技術,在電池壽命、整包能量密度上具有優勢。
電池廠商方面,2023年12月,蜂巢能源宣布,在BEV領域,公司2024年將推出L400和L600兩種規格的磷酸鐵鋰短刀快充電芯。按照規劃,基于L600的短刀快充電芯將覆蓋3C-4C場景,預計2024年三季度量產;基于L400的短刀超快充電芯將覆蓋4C及更高倍率場景,滿足市場主流800V高壓車型,將于2024年四季度量產。
2023年8月,寧德時代則對外發布神行超充電池,該款電池為全球首款磷酸鐵鋰4C超充電池,借助CTP3.0技術的高集成性、高成組效率,能夠做到充電10分鐘,續航400公里,且擁有700公里超長續航能力,還能夠實現全溫域快充。
據悉,神行超充電池自發布后已與廣汽、奇瑞、阿維塔、哪吒、極狐、嵐圖等多家車企確定合作。目前已在奇瑞星紀元ET車型、2024款極氪001等車型量產。
值得一提的是,一直以來,海外動力電池市場主要由三元鋰電池主導,但由于國內磷酸鐵鋰電池技術的快速發展,穩定性強、循環壽命長、安全性能好、低成本等優勢,使得目前一眾國際車企都意圖搭載磷酸鐵鋰電池。
此前消息顯示,特斯拉CEO馬斯克曾聲稱,未來三分之二的特斯拉車將使用磷酸鐵鋰電池;Stellantis集團也與寧德時代簽署諒解備忘錄,約定寧德時代將在歐洲當地向Stellantis集團供應磷酸鐵鋰電池的電芯和模組;福特則在美國密歇根州建設磷酸鐵鋰電池工廠,寧德時代為其提供技術與服務支持......
三元鋰,就一定是高端的必備?
2月25日,仰望汽車旗下純電性能超跑仰望U9上市,上市價格為168萬元,最大馬力超過1300Ps,最大扭矩1680N·m,實測0-100km/h加速成績可達2.36s。除車輛本身機械屬性亮眼之外,仰望U9采用的依舊是刀片電池。
消息顯示,仰望U9搭載的刀片電池可實現連續高倍率放電、高效冷卻和電池超充、高效控溫,同時搭載雙槍超充技術,具備最高500kW的充電功率。
從工信部申報信息中可知,仰望U9搭載80kWh刀片電池,電池重量為633kg,系統能量密度為126Wh/kg,按照80kWh的總能量來看,仰望U9最大充電倍率已達到6C以上,且在最大960kW的功率下,電池峰值放電倍率高達12C。此款刀片電池的功率性能,可謂磷酸鐵鋰之王。
仰望U7工信部申報信息
另外,近日,仰望U7也已在工信部申報,定位大型豪華純電車型,車身尺寸5265/1998/1517mm,D級車,車重3095kg,電池903kg,能量135.5kWh,系統能量密度150Wh/kg,同樣為磷酸鐵鋰電池。
以往高性能定位的純電車型,毫無例外全部采用高比能的三元鋰電池,以用來保證更高的性能參數。此次仰望兩款百萬級別高端車型用磷酸鐵鋰做出絲毫不輸三元鋰電池的性能參數,足以為磷酸鐵鋰正名。
早些年比亞迪在發布磷酸鐵鋰刀片電池時,曾有業內人士表示,比亞迪或許會在技術成熟之后再做一個“三元刀片電池”,現在來看并非如此。有觀點表示,通過在高端車型上采用磷酸鐵鋰電池,比亞迪向消費者傳遞了對自身技術的自信,也打破業界對磷酸鐵鋰的質疑,每種電池類型都有其獨特的優勢,在不同的使用場景下都能發揮出色。
2024款極氪001動力電池信息 圖/極氪
此外,電池網注意到,2024款極氪001于近日正式上市,其中WE版分為兩個電池版本,分別搭載寧德時代4C麒麟電池以及5C神行電池,售價均為26.9萬元起。
其中,麒麟電池為三元體系,總能量100kWh,系統能量密度為170Wh/kg,10~80%SOC充電時間為15min,峰值充電倍率4C,平均2.8C,CLTC續航750km;而神行電池是磷酸鐵鋰體系,總能量95kWh,系統能量密度131Wh/kg,10~80%SOC充電時間為11.5min,峰值充電倍率5C,平均3.6C,CLTC續航675km(四驅車型)。
由于磷酸鐵鋰成本降低,極氪001神行電池版本與麒麟電池版本售價保持一致,而在此基礎之上,神行電池快充時間要比麒麟電池更快,且雙電機四驅車型CLTC續航僅低于麒麟電池后驅車型75km。
由此可見,在目前的產品體系當中,同價位車型,磷酸鐵鋰電池要比三元鋰電池更具有性價比。
據了解,寧德時代神行超充電池已與多家車企進行聯合開發,包括與廣汽聯合開發神行電池“低溫版”及“長壽命版”;與哪吒汽車打造神行電池長壽命L系列......
結語:
在新能源汽車產業鏈上下游共同努力下,動力電池性能正在不斷提高,除三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池之外,“混摻”動力電池也逐漸出現在視野當中,例如華為智界S7就已搭載三元鋰離子+磷酸錳鐵鋰電池。
隨著仰望、極氪等高端車型逐步搭載磷酸鐵鋰電池,后續磷酸鐵鋰電池也不再只是中低配的專屬。未來,新能源汽車或許不會再以長續航的三元鋰電池作為豪華的代表,而安全性更為突出的磷酸鹽電池在高端市場或將愈發亮眼。
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