日前，工信部發(fā)布《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》(2020年第2批)，其中，搭載了“刀片電池”的比亞迪漢EV/DM車型赫然在列。資料顯示，該車型上的“刀片電池”采用磷酸鐵鋰體系，系統(tǒng)能量密度雖僅為140wh/kg，但NEDC續(xù)航里程最高可達605km。
目前，隨著國內(nèi)比亞迪刀片電池和寧德時代CTP技術(shù)的突破，磷酸鐵鋰能量密度已大幅提升。采用最新技術(shù)的磷酸鐵鋰電池能量密度已可達200Wh/kg，該數(shù)據(jù)甚至已接近部分三元鋰電池。那么，未來磷酸鐵鋰電池能否實現(xiàn)“逆襲”?
新型磷酸鐵鋰電池“來勢洶洶”
2020年1月，比亞迪發(fā)布消息稱，旗下的超級磷酸鐵鋰電池—“刀片電池”即將量產(chǎn)，該電池在一定程度上提升了能量密度，降低了生產(chǎn)成本，甚至可與三元鋰電池一較高下。而作為首款搭載刀片電池的比亞迪漢EV/DM車型，NEDC續(xù)航里程更是超過600km，將于2020年中上市。
據(jù)了解，比亞迪所推出的“刀片電池”屬于磷酸鐵鋰電池的一種，不同的是將電芯進行扁平化設(shè)計。據(jù)比亞迪專利顯示，“刀片電池”長度可達2500mm，是傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的10倍以上，可極大提升電芯的重組效率——這同時意味著可提高電池包的能量密度。據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公布的數(shù)據(jù)，比亞迪“刀片電池”可使普通電池包體積比能量密度從251Wh/L提升至332Wh/L，且由于制作工藝更加簡單，也降低了生產(chǎn)成本。
事實上，緊盯著磷酸鐵鋰電池的不只比亞迪一家。近期有消息指出，特斯拉將在國產(chǎn)Model 3上采用無鈷電池，而磷酸鐵鋰電池作為無鈷電池的一種，更是讓人看好;此外，此前一直潛心研發(fā)磷酸鐵鋰電池的國軒高科也于近日高調(diào)宣布，其采用最新技術(shù)的磷酸鐵鋰電池能量密度在試驗階段已可以達到200Wh/kg。
“通過在正極材料制備過程中添加特殊添加劑，同時優(yōu)化碳源及粒度匹配，改善材料碳包覆、結(jié)晶度、密實度，從而提高材料克容量及壓實密度，同時對電池化學體系進行優(yōu)化，并通過對PACK工藝技術(shù)改進以及電池包設(shè)計優(yōu)化，使得磷酸鐵鋰電池單體能量密度在實驗階段已突破200Wh/kg。”國軒高科表示。
高密度磷酸鐵鋰電池補全短板
不論是作為新能源汽車整車制造龍頭的比亞迪和特斯拉，還是目前作為第三大動力電池廠商的國軒高科，都在此時不約而同地選擇發(fā)力磷酸鐵鋰電池，顯然會給目前占據(jù)主流市場的三元電池帶來不小沖擊。
三元鋰電池具有能量密度高、輸出功率大的優(yōu)點。但是其劣勢也很明顯，安全性差、耐高溫性差、元素有毒等問題一直限制其發(fā)展。而磷酸鐵鋰技術(shù)則恰好具有壽命長、充放電倍率大、安全性好、高溫性好、元素無害、成本低等諸多優(yōu)點，只是由于此前的產(chǎn)品能量密度較低，所以才會在市場上不敵三元電池。
但如今，磷酸鐵鋰電池的上述短板顯然已被補齊。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前，寧德時代和比亞迪配套的三元電池多數(shù)能量密度集中在160Wh/kg，前者最高的為180Wh/kg，后者最高的為161Wh/kg。而目前國軒高科量產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池，單體能量密度已經(jīng)突破190Wh/kg，系統(tǒng)能量密度突破140Wh/kg。如果單體能量密度達到200Wh/kg，系統(tǒng)能量密度將超過160Wh/kg。
“比亞迪的‘刀片電池’將磷酸鐵鋰電池結(jié)構(gòu)縮減至單體電池和電池PACK。創(chuàng)新解決了磷酸鐵鋰電池體積比能量密度偏低的問題，還有長壽命和質(zhì)保優(yōu)勢。比亞迪電動大客車現(xiàn)在已提出10年100萬公里的質(zhì)保，在商用車領(lǐng)域已經(jīng)非常高了。”中國科學院院士歐陽明高在談及新型磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢時坦言。
憑自身優(yōu)勢占據(jù)一席之地
“近幾年由于市場追求長續(xù)航和多場景應用，加上補貼政策向高能量密度傾斜，三元鋰電池反超磷酸鐵鋰電池，成為市場寵兒。不過隨著補貼的退坡，成本成主機廠考慮的首要因素之一，磷酸鐵鋰電池得以重回人們視野。”一位不愿具名的車企員工告訴記者。
那么隨著新型磷酸鐵鋰電池的量產(chǎn)，其能否實現(xiàn)“逆襲”，重新成為市場主流呢?
“三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的應用場景不同，但我認為未來市場上三元鋰電池仍是主流。”上述車企員工表示，在動力電池領(lǐng)域，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池各有優(yōu)勢，但由于目前市場主流仍以三元電池為主，所以短期內(nèi)市場不會有太大改變。“高鎳三元電池因其鎳含量高、鈷含量低，具備高能量密度和低成本優(yōu)勢，目前備受市場青睞，因此我認為三元向高鎳化發(fā)展或是未來趨勢。”
上海有色金屬網(wǎng)新能源分析師梅王沁也認為，考慮到磷酸鐵鋰電池在質(zhì)量密度上的技術(shù)受限與高鎳三元的成本下降趨勢，高鎳三元仍將會是未來三年動力電池的主流趨勢。“但這兩款產(chǎn)品都會憑自己優(yōu)勢在市場占據(jù)一席之地，期待未來新能源汽車性能有更大突破，滿足消費者不同需求。”
