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三元电池和磷酸铁锂电池区别在哪里,三元电池和磷酸铁锂电池哪个更安全?

来源:宝鄂实业    2019-04-17 12:06    点击量:
这是行业近期片面追求能量密度的结果。因为电池在充放电时,不当的操作或者电流过大等都会导致电池温度过高,若遇上剧烈碰撞,电芯内部会出现短路现象,极易引发电池的自燃。这时,能量密度不高但安全性却让人放心的磷酸铁锂电池,再次收获了关注。
 
 
 
在我国新能源汽车的发展之初,磷酸铁锂电池占据着动力电池的主技术路线。数据显示,2015年磷酸铁锂电池和三元锂电池的装机量占比大约为7:3,2016年这个数据变为6:4,虽然2017年客车补贴退坡,电动客车产销量下降,但两者仍基本持平。而随着国内新能源汽车对续时里程的要求逐渐增加,使得能量密度更大的三元锂电池迅速赶超磷酸铁锂电池的市场占比,进入2018年后,仅半年时间,三元锂电池就完成了反超。
 
 
 
受能量密度的制约,磷酸铁锂电池市场需求低迷
 
 
 
近两年来,新能源汽车市场的主要增量来自于乘用车市场,根据新能源汽车补贴新政要求,汽车补贴将与续时里程及能量密度挂钩。补贴政策的导向和乘用车装机电池对于能量密度的高要求,使得磷酸铁锂电池市场占比下滑,装机量萎缩。但一些不追求高续航的细分车型还是会选择性的使用磷酸铁锂电池,比如说用于城际通勤的乘用车。
 
 
 
数据显示,今年前三季度,我国电动乘用车总装机量为16.06GWh,其中三元锂电池占比87%,为13.98GWh;磷酸铁锂电池占比12%,为1.92GWh。
 
 
 
四个月前,三元锂仍占据着动力电池市场的绝对优势。数据显示,我国新能源汽车市场动力电池7月装机量为3.34Gwh,同比增长29.01%。其中三元锂电池装机量为2.35Gwh,占比达70.26%;磷酸铁锂电池装机量为0.93Gwh,占比为27.81%。
 
 
 
电池的能量密度指的是电池平均单位体积或质量所释放出的电能,为什么会如此备受关注呢?原因大致有两个:
 
 
 
一是钱;按照今年6月补贴新政的要求,新能源汽车电池系统能量密度的补贴门槛为105Wh/Kg,其中105(含)-120Wh/kg的车型按0.6倍补贴,120(含)-140Wh/kg的车型按1倍补贴,140(含)-160Wh/kg的车型按1.1倍补贴,160Wh/kg及以上的车型按1.2倍补贴。
 
 
 
二是续时里程;对于电动汽车、尤其是乘用车来说,电量的多少决定着车辆续时里程的长短,而电池的能量密度则直接影响着电池包的电量,可以说是续时里程的直接决定因素了。
 
 
 
常见的三元锂电池单体电芯为200Wh/kg,电池系统能量密度约在140Wh/kg;而此前磷酸铁锂电池单体电芯能量密度约在140-150Wh/kg,电池系统能量密度约为110-120Wh/kg。就是这种差距,使得磷酸铁锂电池的市场需求迅速低迷,装机量下降,也使得磷酸铁锂材料产能严重过剩、价格不断下跌。今年年初磷酸铁锂材料的主流价格为9万-9.5万元/吨,目前这个数字为6万-7万元/吨左右,下降了约30%。
 
 
 
补贴新政实施,磷酸铁锂市场占比和装机量稳步提升
 
 
 
不过“三元独霸一方,铁锂日渐式微”的状况并没有维持太久,今年7、8两个月,磷酸铁锂电池装机量逐渐提升,尤其是在乘用车领域。公开数据显示,8月份我国动力电池产量共6.69GWh,其中三元电池产量3.78GWh,占产量总比56.51%,磷酸铁锂电池产量2.83GWh,占产量总比42.35%,两者均占据绝对主体地位。从今年前8个月的电池市场发展情况来看,补贴新政实施后,磷酸铁锂电池在新能源乘用车和专用车的搭载比重皆有所增加。
 
 
 
9月份数据变化更加明显,当月我国新能源汽车动力电池装机量高达6.01GWh,同比增长66.32%。其中三元锂电池占比59.8%,为3.59GWh;磷酸铁锂电池占比39.2%,为2.35GWh。
 
 
 
一系列的回暖迹象使得磷酸铁锂重获追捧,除了技术路线扩大之外,储能市场的发展也是带动磷酸铁锂增长的重要因素。
 
 
 
在技术路线方面,越来越多的增程式电动汽车开始采用磷酸铁锂电池,不但能提高车辆的安全性,还可以降低整车制造的成本,助力增程式电动汽车扩大在新能源汽车市场的份额。举例来说,电池容量为25Ah、电压为48V的动力电池,磷酸铁锂电池和三元锂电池的最低市场报价一般为1020元和1210元。
 
 
 
在储能市场方面,得益于一些动力电池企业开始布局储能业务,磷酸铁锂的市场需求开始扩增。据国际市场研究机构GTMResearch的储能报告显示,2018年锂离子电池价格下降幅度变缓,中国的电网侧储能项目的应用却使磷酸铁锂电池用量持续增加。
 
 
 
另一方面,随着技术的不断提升,目前部分磷酸铁锂电池能量密度已达到三元NCM523的水平(主流的NCM523电池能量密度为160-200Wh/kg),已基本达到补贴最高要求。且相较于三元锂电池,磷酸铁锂电池在稳定性方面更具优势。