鉅大LARGE | 點擊量：557次 | 2021年12月13日
磷酸鐵鋰離子電池為什么能回春？車企和運營商紛紛拋出橄欖枝
近兩年，相比三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池的成本優勢越來越明顯。隨著補貼逐步退坡，磷酸鐵鋰電池再成為“香餑餑”。繼中國移動25億元采購磷酸鐵鋰電池后，日前，中國鐵塔也宣布將大規模采購磷酸鐵鋰電池。與此同時，特斯拉等車企表示將采用磷酸鐵鋰電池的消息更是讓市場沸騰。
業內認為，隨著技術的進步，磷酸鐵鋰電池成本不斷下降，在新能源汽車補貼大降的背景下，逐漸被車企重新重視。
日前，工信部發布第330批申報《道路機動車輛生產企業及產品公告》的新車。配備磷酸鐵鋰的新車數量增加，該類型電池不僅用于A00級車，而且開始承擔起主機廠A級以上純電動車型的電池需求。
磷酸鐵鋰電池是什么？
磷酸鐵鋰電池（LiFePO4），通常稱為“鋰鐵電池”，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。充電過程中，磷酸亞鐵鋰中的部分鋰離子脫出，經電解質傳遞到負極，嵌入負極碳材料；同時從正極釋放出電子，自外電路到達負極，維持化學反應的平衡。放電過程中，鋰離子自負極脫出，經電解質到達正極，同時負極釋放電子，自外電路到達正極，為外界提供能量。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
磷酸鐵鋰電池具有環壽命相對較長、發熱量低、熱穩定性好的特點，同時磷酸鐵鋰電池還擁有良好的環境安全性。磷酸鐵鋰電池憑借著較低的價格和穩定的性能大量應用于電動客車，該材料具有安全性好、循環壽命長、成本低等優點，是動力和儲能電池的主打正極材料。
2019年新能車補貼大幅退坡時，車企成本壓力陡增，市場就有磷酸鐵鋰回暖的風向。十二五規劃新能車補貼將全部退出，成本壓力會進一步加劇。目前磷酸鐵鋰電池價格約為0.6元/Wh，三元電池價格約為0.8元/Wh，比較而言，考慮到降本，1Wh鐵鋰電池比三元便宜25%，磷酸鐵鋰比較優勢突出，優中之選。
電池技術進步提升磷酸鐵鋰電池系統能量密度，續航與三元電池的距離在縮小材料層面：磷酸鐵鋰正極材料合成、制備工藝在進步，電化學性能也在優化，現在容量趨近160mAh/g，趨近理論值。近年電池端的前沿技術成功推出，比如電池層面的刀片電池技術能將能量密度提升50%，同時成本下降30%；還有電池系統層面CTP技術能帶來能量密度15%左右的提升，減少零部件量的同時提升生產效率大幅降低系統成本。結合以上技術，磷酸鐵鋰電池系統能量密度能有望達到150Wh/Kg，NEDC續航里程能實現450KM，完全滿足城市內出行半徑的需求，與三元電池系統能量密度在縮小。
磷酸鐵鋰電池為何能回春？
2020年新春之際，一場突如其來的新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控阻擊戰驟然打響，打亂了汽車行業的正常運行節奏，尤其對剛剛因為補貼退坡等不利因素銷量首次負增長的新能源汽車領域，更是雪上加霜。短期和潛在的長期的影響不可避免，控制成本成了當務之急。
在純電動乘用車發展初期，三元鋰電池曾是動力電池技術路線之爭的贏家，磷酸鐵鋰電池在純電動乘用車市場幾乎無人問津。今年年初，一個重要事件促進了磷酸鐵鋰電池的重磅回歸。
比亞迪董事長兼總裁王傳福透露，比亞迪近期開發的“刀片電池”是新一代磷酸鐵鋰電池，體積比能量密度上比傳統鐵電池提升了50%。與此同時，特斯拉宣布將國產車采用“無鈷電池”，業內認為特斯拉或將采用寧德時代方形磷酸鐵鋰電池，這消息一時間攪動了資本市場。
在強調電池能量密度的時代，磷酸鐵鋰電池的單體能量密度僅在160Wh/kg左右，而三元鋰電池可達200Wh/kg以上。因此新能源企業為追求高額補貼逐步放棄磷酸鐵鋰電池，轉向三元鋰電池。
近兩年磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的成本差距越來越大，而補貼金額也越來越低，三元鋰電池所用的鈷金屬，價格在27萬/噸，對應的正負極材料成本在14-16萬元/噸，而磷酸鐵鋰電池的成本則一直保持在2.5-4萬元/噸。
在高額補貼時代，磷酸鐵鋰電池要想和三元鋰電池跑同樣的里程，需要裝更多的電池組。車重的增加意味著耗電量的大幅增加，最終折算下來磷酸鐵鋰電池的優勢并不明顯。但是。近幾年磷酸鐵鋰電池的電池能量密度顯著提升，已達140Wh/kg，與三元鋰電池補貼額進一步拉近，成本優勢逐漸顯現。如果能夠在體積能量密度與里程需求找到一個平衡點，那么磷酸鐵鋰電池成本優勢發揮出很大的作用。
雖然，如今各大車企以及電池研發生產機構均在致力研發固態電池。普通液態鋰離子電池的能量密度到300Wh/kg以上就遇到瓶頸了，但是固態鋰電池理論能量密度為700Wh/kg。由于技術難度極大，并且成本遠高于液態鋰電池，從成本和可制造性上來看，固態電池還需要很長一段時間才能被車企和市場接納普及。
在補貼退坡以及市場環境較為惡劣的情況下，磷酸鐵鋰電池相比三元鋰電池在成本節約方面具有較大優勢。新能源補貼額度已是微弱，到那時固態電池技術還未成熟，又沒有補貼作為支撐條件，磷酸鐵鋰電池成為了當下最好選擇。
車企重新追捧磷酸鐵鋰電池
日前，工信部發布第330批申報《道路機動車輛生產企業及產品公告》的新車。配備磷酸鐵鋰的新車數量增加，該類型電池不僅用于A00級車，而且開始承擔起主機廠A級以上純電動車型的電池需求。
比亞迪漢的兩個版本已經出現在今年2月份的新能源汽車推廣目錄中。其中雙電機版配套峰值功率為163kW和200kW的電機，單電機版則僅配備163kW的電機，整備質量分別為2170kg和2020kg。
本次申報公告顯示，比亞迪產品型號為BYD7009BEV2的漢，也配備了峰值功率為163kW的電機，但其整備質量下降到1940kg。據此猜測，該版本采用的動力電池容量可能有所減少，或為單電機版的低配版車型。由此，比亞迪可將漢的售價進一步下探。
申報公告還顯示，比亞迪漢的儲能裝置生產企業為重慶弗迪鋰電池有限公司。去年12月份，包括弗迪電池在內的五家弗迪系公司正式掛牌成立。3月16日，比亞迪正式宣布成立弗迪系公司，進一步加快新能源汽車核心零部件的對外銷售業務。
本次北汽新能源申報了產品型號為BJ7000C5DB-BEV的EU5車型。它的尺寸與現在售EU5沒有變化，變化主要在于電池類型。
申報的EU5切換到磷酸鐵鋰電池，作為對比現在售的EU5均配置的是來自寧德時代的三元鋰電池。
考慮到北汽新能源去年與寧德時代聯手在其總部藍谷發布CTP電池包，且表示EU5將成為首款搭載該技術的純電動車。或許我們可以猜測，本次申報的EU5新車采用的是寧德時代的磷酸鐵鋰CTP電池包。
北汽EU5
EU5主要用于滿足共享出行的需求，它對動力電池的要求是能夠平衡續航里程、安全、成本等要素。磷酸鐵鋰CTP方案有著提升能量密度和降低成本的效應，對于網約車是一個不錯的選擇。
上汽榮威Ei5是本次申報公告中另外一款采用磷酸鐵鋰電池的緊湊型純電動車。其動力電池總成供應商為捷新動力。
作為對比，進入2020年第三批新能源車型目錄的榮威Ei5采用的是寧德時代的三元鋰電池，能量密度達到170Wh/kg，續航里程為501km。
同時推出三元鋰電池版和磷酸鐵鋰電池版，可能是為了面向不同的消費群體。上海出租車市場從2018年開始引入榮威Ei5作為出租車，且該車也在EVCARDR投入運營。也就是說，它進入個人、出租車、分時租賃三大細分市場。
另外，榮威Ei5的磷酸鐵鋰電池是否采用CTP方案，還不得而知。待它公布進一步信息，這個問題將有答案。
磷酸鐵鋰電池迎5G新基建風口
除了新能源汽車企業重新重視磷酸鐵鋰電池，隨著5G新基建的啟動，運營商對磷酸鐵鋰電池的需求也在增加。
目前，移動、聯通、電信三大運營商已披露了各自數量可觀的5G建設計劃。中國移動披露，其2020年的目標是建設30萬個5G基站，并將在全國地級以上城市建設5G網絡。中國聯通方面稱，今年上半年與中國電信力爭完成10萬基站的建設任務，三季度力爭完成全國25萬基站建設。公開資料顯示，2020年5G基站儲能將新增約25Gwh的磷酸鐵鋰電池需求。
中國移動率先發布招標公告，將采購6.102億Ah磷酸鐵鋰電池（約合1.95GWh），最高投標限價不含稅金額約為25.08億元。中國鐵塔3月11日也宣布將大規模采購磷酸鐵鋰電池，采購規模約為2GWh。
據了解，5G基站功率達到4G基站的3.5倍，原有備用電池容量不能滿足備電要求，而能量密度更高的磷酸鐵鋰電池有望被重用。
行業人士表示，5G基站會大規模使用磷酸鐵鋰電池，主要因為便宜。今年電動汽車大概率不景氣，5G正好可以填補需求留空。
還有業內人士指出，國內5G基站建設步伐加速，驅動儲能電池需求提升。磷酸鐵鋰電池具備高性價比優勢，除了在追求經濟性的電動車型上應用外，未來有望持續擴大在通信行業等儲能領域的應用規模。
