磷酸铁锂这两年:被政策左右,和两个关键人物

发布日期:2021-12-17 浏览次数: 132 次

如果不出意外,今年,磷酸铁锂电池的全年装车量将超越三元锂电池,时隔四年之后,再次成为这场技术路线之争的胜利者。12月10日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布的装机量数据显示,1-11月,三元锂电池装车量达到63.3GWh,占比49.3%。而磷酸铁锂电池的装车量则为64.8GWh,占比50.5%。

自2017年三元锂电池装车量全面超越磷酸铁锂电池之后,四年时间,动力电池的技术路线之争已经走过了一个周期。如今,磷酸铁锂电池再次迎来了顺风局。而在上一个周期,磷酸铁锂电池曾一度被行业认定为是一项“落后”的技术。从曾经的“落后技术”到再次成为“顶流”,磷酸铁锂这两年,究竟经历了什么?

逃不过的政策支配

在磷酸铁锂电池与三元锂电池的技术路线之争中,有一个不得不提的关键时间——2016年。从2009年我国开启新能源汽车“十城千辆”推广工程起,到2016年,磷酸铁锂电池一直是最主流的解决方案。彼时,国内的新能源汽车市场以商用车为主,磷酸铁锂电池低成本、高安全的属性恰好契合了商用车市场的需求。

直到2016年底,财政部、科技部、工信部和发改委联合发布了新能源汽车补贴新政:自2017年开始,新能源汽车按照能量密度进行差异化补贴,能量密度高于120wh/kg的按照1.1倍补贴。而在当时,能量密度能到达120wh/kg的磷酸铁锂电池寥寥无几,反而是化学性能先天就有优势的三元锂电池轻而易举就能到达这一水平。

于是这条补贴政策在车企眼中,有了更直白的解读方式——250公里续航以上的车型如果装载三元电池可多获得4400元的补贴。也是在那一年,三元锂电池由于技术的推进和原材料价格的走低,均价已经从2014年的 2.75元/Wh 降到了2.15元/Wh,比磷酸铁锂的2.35元/Wh还要低。
双重推动之下,三元锂电池一朝得势。在磷酸铁锂电池称霸市场8年之后,2017年,三元锂电池在乘用车市场中的占比已经达到了76%。但三元锂电池并非完美解决方案,它身上的最大不足在于高温下的安全性问题。以三元811电池为例,它曾是能量密度最高与技术含量最高的三元锂电池,但其热失控的温度却相当低,导致自燃事件频发。

曾经,在特斯拉最初进入中国市场时,由三元锂电池带来的高续航一度受众人追捧。但在2019年,连续发生的自燃事件,也将其搭载的三元811电池推上了风口浪尖。甚至补贴政策中的唯续航论,也开始引起了整个行业的反思。

也就是在这一年,国家的补贴力度开始大幅退坡。高能量密度、高续航带来的补贴优势不再如往日那般明显。另一方面,在2018年时,技术的发展以及原材料价格的波动使得两种电池的价格优势再次出现了互换。三元锂电池成为了成本更高的那个。

至此,助力三元锂电池崛起的两大支撑没有了。彼时,就曾有人预测,磷酸铁锂电池可能将重新成为市场主流。只是,当时的磷酸铁锂电池因为能量密度没有突破,仍然被很多人认为是落后技术。要再次获得市场认可,磷酸铁锂电池需要技术,也需要契机。

2020年的转折

终于在2020年,磷酸铁锂电池在发展历程中等来了两个关键人物——王传福和马斯克。2020年年初,一直坚定选择磷酸铁锂路线的比亚迪发布了“刀片电池”。
通过结构创新,刀片电池将传统磷酸铁锂电池包的体积利用率提升50%以上,系统质量能量密度以及体积能量密度得以大幅提升。更为关键的是,在那场发布会中,比亚迪将安全性作为了刀片电池最重要的宣传点之一。在经历2019年接连不断的新能源汽车自燃事件之后,安全已经成了消费者最为在意的东西。于是,磷酸铁锂电池这一曾经人们心目中的落后技术,转身成为了能量密度不差、安全性更强的最强新星。
在今年6月份,当近几年来磷酸铁锂电池单月产量首次超越三元锂电池之后,比亚迪董事长王传福志得意满地说道:“刀片电池以一己之力把磷酸铁锂从边缘化拉了回来”。在刀片电池发布后,宁德时代和国轩高科的CTP技术和JTM技术也陆续应用在了磷酸铁锂电池上,能量密度同样大幅提升。如果说,王传福为磷酸铁锂电池的再度崛起补上了技术的一环,那么马斯克这个带货大王,则为磷酸铁锂电池的营销宣传贡献了力量。
2020年年中,特斯拉开始在国产车型上正式使用宁德时代的磷酸铁锂电池。当特斯拉这个新能源汽车风向标企业都开始使用磷酸铁锂电池时,外界对这一技术的态度彻底发生了改变。在各个场合,马斯克也不遗余力地为磷酸铁锂带货。

今年8月份,马斯克在推特上回答部分车主提问时就曾明确写道,自己更喜欢磷酸铁锂电池,“因为可以充电到 100%,而三元锂电池只建议充到 90%”。
当然,关于特斯拉为什么选择磷酸铁锂电池,也有人认为其主要原因还是为了降低成本,进而快速占领市场。的确,自特斯拉开始在国产Model 3和Model Y上使用磷酸铁锂电池之后,其售价便大幅度下降,并由此收割了大量订单。由于使用钴、镍等金属,目前三元锂电池的价格明显高于磷酸铁锂电池。

今年2月,马斯克曾说,出于对镍长期供应可得性的担忧,特斯拉将考虑在更多电动汽车上配套磷酸铁锂电池,“镍原料供应是我们在电池量产过程中最为关注的问题,这也是为什么我们计划将标准续航版的电动汽车搭载铁锂电池。铁(和锂)有很多!”而王传福也有过类似表述,在他看来,“真正大规模推广的电池,一定不能依赖稀有金属”。尤其是在中国。目前,国内市场的钴和镍都大量依赖进口,而磷矿则产量丰富。
事实上,磷酸铁锂电池装车量之所以在今年超越三元锂电池,还有一个不容忽视的重要原因——热门车型的带动。在新能源汽车销量排行榜中排名前列的比亚迪车型、特斯拉车型,以及宏光MINI等,全都搭载了磷酸铁锂电池。
写在最后
不过,如今的磷酸铁锂电池也并非没有缺点。低温续航表现差,依旧是其未能解决的难题。甚至因为这一缺点,在最近的媒体报道中,“磷酸铁锂电池装车量超三元锂 或加剧新能源车冬季续航难题”也再次成为了关注的重点。至于电池技术的终极解决方案,如今已经有越来越多人将期望放在了兼顾长续航与高安全性的固态电池上。

不久前,在谈到固态电池的未来发展时,中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高表示,虽然中国目前在汽车动力电池供应上处于绝对龙头地位,但在固态电池领域,中国要追赶日本至少需要五年时间。

有意思的是,在今年前几个月的全球动力电池厂商排名中,比亚迪刚刚凭借磷酸铁锂电池的热销超越LG与松下。那么待到下一波技术路线之争时,攻守之势还会再次发生转换吗?

 


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