鉅大LARGE | 點擊量:1731次 | 2020年03月27日
回歸常識 看特斯拉“欽點”的磷酸鐵鋰到底有多“牛”?
從推廣目錄上我們可以得知,采用了CTP結構磷酸鐵鋰離子電池的比亞迪漢,其電池單體能量密度為170Wh/kg,系統能量密度為140Wh/kg。而這最最關鍵的數據在很多的媒體報道中卻并未提及。
2020年二月,新冠狀病毒疫情的陰霾依然籠罩著神州大地,關于絕大數人們而言,疫情什么時候過去、生活什么時候回歸正常、單位什么時候能夠正常復工、學校什么時候可以開學、這些都是他們最關心的問題。
而在二月十八日那天,一則引自外媒有關寧德時代將為特斯拉供應無鈷動力鋰電池的消息,引發了整個我國新能源汽車產業鏈的大討論。隨著消息擴散,特斯拉將拋棄原有NCA技術路線,采用磷酸鐵鋰動力鋰電池的消息也隨之掀起了軒然大波。一時間,磷酸鐵鋰或將顛覆三元材料,成為未來新能源汽車動力鋰電池核心技術方向的論斷不斷涌現,似乎一夜之間全球新能源汽車動力鋰電池技術已經被顛覆。而這一輪討論當中的焦點就是比亞迪2019年年底推出的刀片電池。
神乎其神的刀片電池有其優勢但遠談不上領先
大量的文章大談刀片電池的技術先進性,持續的分析磷酸鐵鋰離子電池的安全性、長壽命、低成本優勢,甚至有很多的文章錯漏百出,說磷酸鐵鋰離子電池的系統能量密度已經達到了180Wh/kg、200Wh/kg,堪比當下能量密度最高的高鎳811鎳鈷錳三元正極材料動力鋰電池。用常識進行判斷,顯然并非如此。
非常巧合的是,在2019年上海國際車展上,媒體炒的最火的比亞迪全新一代新能源車型比亞迪漢,也在2020年二月十七日的2020年第二批新能源汽車推廣目錄中正式亮相。而這款全新的新能源車型上搭載的恰恰就是此次顛覆的主角比亞迪刀片電池。作為比亞迪首款搭載刀片電池(純電版本)的新能源車型,比亞迪漢采用的就是2019年底比亞迪對外宣傳的CTP結構的刀片電池。而CTP結構僅僅只是在動力鋰電池包體結構上發生了變化,與采用何種正極材料并無直接關系。
從推廣目錄上我們可以得知,采用了CTP結構磷酸鐵鋰離子電池的比亞迪漢,其電池單體能量密度為170Wh/kg,系統能量密度為140Wh/kg。而這最最關鍵的數據在很多的媒體報道中卻并未提及。假如說,2020年我國新能源汽車市場,將會有很多搭載磷酸鐵鋰動力鋰電池的車型上市銷售,這個毋庸置疑。畢竟經歷了2019年我國新能源汽車補貼政策大幅退坡后,我國新能源汽車產業,正要一種能夠迅速降低整車成本的動力鋰電池,來緩解補貼政策大幅退坡導致的整車成本急劇上升。
所以,不難發現,在2019年下半年的新能源汽車推廣目錄中,包括江淮、奇瑞、上汽通用五菱等很多的汽車公司,就已經開始在其低端入門級車型上搭載磷酸鐵鋰動力鋰電池。與此同時,更多的汽車公司也將需求投向了能量密度更高、續航里程更長的高鎳三元動力鋰電池。
成本與先進性難以兼顧動力鋰電池技術路徑開始分化
假如我們仔細翻閱2019年下半年的新能源汽車推廣目錄,不難發現:系統能量密度超過180Wh/kg,續航里程超過500km的純電動汽車型,越來越多地占據新能源汽車推廣目錄。
在2019年年底的時候,出貨量占據我國新能源汽車動力鋰電池行業半壁江山的寧德時代,就曾對外宣布,其采用CTP包體結構的動力鋰電池,將實現200Wh/kg的系統能量密度,這個全新結構的動力鋰電池包,將首先搭載在北汽新能源的車型上。200Wh/kg的系統能量密度代表的是什么?可以說是我國乃至全世界在動力鋰電池領域的歷史性技術突破,即使是一直標榜各種世界第一的特斯拉,其最新的動力鋰電池系統能量密度也才僅僅達到167Wh/kg。而在寧德時代的動力鋰電池技術的發展進程當中,這只是一個小小的突破。采用寧德時代第一代高鎳811鎳鈷錳三元正極材料的動力鋰電池,其單體能量密度目前只能達到240Wh/kg左右。而寧德時代將在不久的將來,推出其采用硅碳負極的第二代高鎳811鎳鈷錳三元動力鋰電池,屆時其電池單體將達到300Wh/kg以上,系統能量密度將達到240Wh/kg以上。
假如說即將上市的刀片電池依靠170Wh/kg的單體能量密度、140Wh/kg的系統能量密度,就去顛覆即將量產的單體能量密度300Wh/kg以上、系統能量密度240Wh/kg以上的高鎳811三元電池。從常識判斷,你也不會相信。假如說僅僅因為成本原因,磷酸鐵鋰動力鋰電池就會顛覆高鎳三元動力鋰電池,那我可以很明確的說,高鎳三元動力鋰電池誕生的核心原因之一,就是降低動力鋰電池成本。而且,在未來兩至三年,我們就能夠看到,成本達到甚至低于600元/kWh的高鎳三元動力鋰電池投入量產。
特斯拉不是神磷酸鐵鋰離子電池并非點石成金
很多人都了解,磷酸鐵鋰離子電池熱穩定性高、循環壽命長,但背后的實情是:這個行業有無數技術人員在不斷的進行正極材料工藝、電解液改性的工作,就是為了在提高能量密度的同時,提高動力鋰電池循環壽命以及熱穩定性。同時在工程領域,包體結構設計的改良,熱管理系統的完善也在不斷的提升當中。
而作為熱失控的罪魁禍首,固態電解質一旦能夠商用,將徹底解決不論是三元還是磷酸鐵鋰離子電池熱失控導致的起火問題。基于降低成本的原因,特斯拉將在我國推出一款采用磷酸鐵鋰動力鋰電池的短續航里程、更低售價的我國版特供Model3車型,這個符合正常的商業邏輯。畢竟,不斷降低入門車型的購置門檻,能夠給公司帶來更多的銷量。所以,特斯拉欽點過的磷酸鐵鋰離子電池,雖然不是技術最先進的技術代表,卻是當下最適合特斯拉降本增效的動力鋰電池技術選擇。正所謂,存在即是合理!經歷了上百年發展的內燃機技術可謂是非常的成熟可靠,但不同場景使用的內燃機采用的燃油也不盡相同。比如,船用內燃機采用的重油作為燃料、特種發動機采用的是特種煤油作為燃料、汽車內燃機也分為柴油機和汽油機。而作為剛剛發展起來的新能源汽車產業,低成本的磷酸鐵鋰因為其高循環壽命、高熱穩定性、低成本的優點,自然也有相當多的應用場景。
事實上,磷酸鐵鋰離子電池除了目前在低端入門級新能源汽車上使用之外,隨著規模的進一步提升,成本的進一步降低,在將來或許更多的能夠用于化學儲能領域、兩輪(三輪)低速電動汽車領域、以及對續航里程、體積要求均比較低的工程機械領域。而高鎳三元動力鋰電池隨著其能量密度的不斷提升,成本的不斷降低,熱穩定性以及循環壽命的不斷改善,或許在不久的將來,會真正成為顛覆百年內燃機技術為主導的傳統汽車市場的核心變量。因為大勢不可逆,新能源汽車時代正奔涌而來。