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磷酸铁锂还是三元锂,这是个值得思考的问题

来源:宝鄂实业    2019-03-12 16:30    点击量:
三元锂电池的走强,可以说在国内自主新能源技术路线上划开了一道口子,显示出这样一个重要的倾向——国内新能源汽车整车厂越来越青睐以三元材料作为正极材料的动力锂电池,传统的磷酸铁锂动力电池的技术路线正在面临史无前例的挑战。
  新的一年又来了,电动车就如同小孩一样又长大了一些。
 
  从2011年年底开始先吃螃蟹的比亚迪E6开始,再到今天北汽、江淮、长安、一汽、东风等绝大部分车企的跟进,短短3年,中国自主新能源汽车已然坐上了“过山车”。去年11月,腾势电动车也在深圳宣布正式上市,12月北汽新能源上市两款电动车,今年1月,蠢蠢欲动的比亚迪也将迎来“唐”的上市,而“商”也箭在弦上。密集上市的背后,反映出自主新能源汽车竞争的焦灼,快速发展的自主电动车总有一些端倪有待挖掘。
 
  
 
  当前国内电动车电池技术主要的材料为磷酸铁锂和三元锂电池。纵观国内新能源汽车的技术路线,目前绝大部分以“磷酸铁锂”为主,比如江淮的iEV4、比亚迪E6/秦、华晨宝马芝诺、东风日产启辰晨风、比亚迪戴姆勒的腾势,均选择了磷酸铁锂这一技术路线。
 
  但“磷酸铁锂”的好日子似乎已经走到头。科技部“863计划”节能与新能源汽车重大项目监理咨询专家组组长王秉刚在接受媒体采访时表示:磷酸铁锂电池发展已到了瓶颈期,三元锂电池代替磷酸铁锂电池将是新能源汽车动力电池发展的历史趋势。以目前市场销售的某纯电动汽车为例,号称电池能量密度可达157瓦时/公斤,其实那只是单体电池的能量密度,以现有技术来说,其单体电池成组后能量密度则降为100瓦时/公斤,最后再将电池组应用到汽车上,在实际道路上所表现出来能量密度比也就90左右。而三元锂电池的能量密度比可以达到170瓦时/公斤,意味着搭载同样重量的电池,汽车可以多行驶1/3左右路程。国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》明确提出“电池模块的能量密度要求是大于150瓦时/公斤”的要求,磷酸铁锂电池无法满足现有要求。
 
  同时,三元材料锂电池的安全问题已得到改善和解决。目前的三元材料采用的是1:1:1的结构,是结构更为稳定、制备更为成熟的三元材料种类。目前三元锂电池通过电解液以及特殊的陶瓷隔膜技术制作。陶瓷隔膜可以在电池内部短路时隔开短路源,从而明显提高了三元锂电池的安全性能。
 
  第一个有意思的例子就是宝马。宝马在合资品牌芝诺的电池技术选择的是磷酸铁锂电池,而其旗下的i3和i8则选择了三元锂电池,芝诺是政策的产物,而i3则是宝马在新能源布局上的一枚重要棋子,芝诺和i3无论是续航里程,还是重视程度都可说明宝马的态度。另一个有意思的事实是,北汽新能源上市的EV200和ES210两款电动车,之所以引发关注一个核心的原因就是搭载了三元锂电池,而之前北汽E150EV则搭载磷酸铁锂电池,这显示出北汽新能源或放弃“磷酸铁锂”,将“三元锂”作为主要的技术路线。
 
  三元锂电池的走强,可以说在国内自主新能源技术路线上划开了一道口子,显示出这样一个重要的倾向——国内新能源汽车整车厂越来越青睐以三元材料作为正极材料的动力锂电池,传统的磷酸铁锂动力电池的技术路线正在面临史无前例的挑战。
他们为什么还要用磷酸铁锂电池?磷酸铁锂在乘用车市场的市场份额还能提升吗?补贴政策退出后磷酸铁锂会不会更吃香?
 
磷酸铁锂的价值再发现,也许也是电动汽车重新定位,由政策驱动转向市场驱动的一个表现。如此,循着磷酸铁锂的复归路,也许我们可以找到电动汽车的一些新方向。
 
磷酸铁锂成本显优势   循环、安全是亮点
 
江淮汽车是目前产品系族中保留磷酸铁锂技术路线少数车企之一。在江淮汽车6款磷酸铁锂纯电动轿车里,有5款能量密度超过了120Wh/kg,可以拿到1倍补贴。
 
江淮新能源相关负责人告诉《电动汽车观察家》,江淮汽车坚持使用磷酸铁锂电池是尊重市场导向的表现。江淮磷酸铁锂电动轿车车型较多,车辆行驶里程覆盖200-400km,磷酸铁锂安全性更好,电池寿命更长、车型也更加耐用,车企更容易向消费者让渡价值。此外,还有部分车型用于出租车营运。营运工况下,车辆需要频繁充电补电,磷酸铁锂高循环寿命能更好地满足车辆的营运需要。
 
国内某PACK企业负责人表示,目前各家电芯厂产品价格不一,行业平均价格:磷酸铁锂电芯成本为0.6-0.7元/Wh,三元电芯成本为0.9-1.1元/Wh,系统成本在电芯基础上额外增加0.2-0.3元不等。磷酸铁锂系统至少要比三元系统,每瓦时便宜0.2元。磷酸铁锂相对较低的成本,使得车企仍有利润可图。
 
另一方面,今年1-9批《推荐目录》标明磷酸铁锂的18款纯电动轿车中,有8款车型工况续驶里程为200-250km,系统能量密度刚刚超过120Wh/kg,按照现行补贴标准可以领取1倍补贴,属于比较典型的短途车型。
 
有业内专家表示,随着补贴逐步退坡,售价低廉的中短途城市代步车将对成本更加敏感。较低成本的磷酸铁锂电池方案,成为不过分追求补贴的短途车型选择之一。
 
如果政策不再大幅提升能量密度,磷酸铁锂前景可期
 
政策的不确定,使得磷酸铁在未来乘用车市场上表现充满未知数。业内普遍认可的一个观点是,如果明年补贴政策不追求能量密度大幅度提升,磷酸铁锂将在乘用车市场上赢得一定增量。补贴政策完全退出后,磷酸铁锂与三元在乘用车领域有正面竞争的实力。
 
江淮新能源相关负责人向《电动汽车观察家》表示,如果明年乘用车补贴政策系统能量密度以140Wh/kg为1倍补贴的门槛,则磷酸铁锂电池将有很大的市场放量;而如果补贴政策以160Wh/kg为1倍补贴的补贴门槛,则车企拥抱三元、冷落磷酸铁锂的局面将不会改变。