华为小米比亚迪,抱上同一条大腿

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凛冬将至,北方的新能源车主又该担心续航了。

要彻底解决续航焦虑,或许只能等固态电池量产的那天了。

今年9月,一辆搭载了固态电池的奔驰EQS原型车在中途不充电的情况下连续行驶了1205公里,行程结束时,还剩了137公里的续航里程,比搭载传统三元锂的量产车,续航增加了70%。

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去年,李斌开着一辆搭载了150度电半固态电池的ET7完成了一场长途试驾,实际续航里程超过了1000公里。

虽然有所进展,但离固态电池大规模上车还有很长一段距离。

目前而言,新能源汽车行业的蓬勃发展,还得继续倚仗老伙伴:磷酸铁锂电池。

今年前三季度,我国新能源汽车产销量都超过了1120万辆。能有如此亮眼表现,更低成本的磷酸铁锂厥功至伟。据悉,如今磷酸铁锂电池的装车量超过了80%,三元锂被挤压到不到20%了。

比亚迪、鸿蒙智行、小米汽车等新老车企,都在紧密拥抱磷酸铁锂。

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几年前,三元锂电池独步天下,磷酸铁锂沦为小透明。

短短几年,为何形势逆转?磷酸铁锂的逆袭又能维持多久呢?

01

磷酸铁锂,咸鱼翻身

如果电池行业有剧本,磷酸铁锂演的就是“王者归来”的戏码。

2009年起,国家拿出真金白银补贴市场。早期政策偏向商用车,磷酸铁锂因其安全性、循环寿命、工艺成熟等优势,顺势站稳脚跟。2014年之前,中国新能源车几乎清一色采用磷酸铁锂路线。

2014-2016年,磷酸铁锂出货量从1.2万吨升至5.6万多吨。

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但成也政策,衰也政策。

2016年12月,国家补贴政策首次将电池系统能量密度纳入考核标准,高能量密度、长续航里程是补贴重点。

而高能量密度正是三元锂电池的特长,因而从2017年开始,三元锂电池的装车量就逐步上升。巅峰时,三元锂电池在中国动力电池市场份额一度超过80%,而磷酸铁锂电池的市占率低至12.8%。正是凭借三元锂电池,宁德时代超越了比亚迪,跻身全球动力电池霸主。

到2019年新能源车市场爆发前夜,磷酸铁锂电池似乎成为了一门过时的技术,迟早要被淘汰。

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然而接连几件事,让磷酸铁锂重振旗鼓,凶猛回归。

第一是补贴退坡。

2019年补贴大幅退坡,消费者只能量入为出,更具性价比的磷酸铁锂电池重回大众视野。

三元锂之所以贵,因为其正极材料里有三种关键元素,通常是镍、钴和锰的三元成分。钴是一种稀缺金属,产量少且分布不均,超过一半都在非洲的刚果(金)。

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王传福就曾表示:“三元电池用了很多金属钴和金属镍,这些资源在中国很少,我们不可能从石油依赖进口,转变成稀有金属依赖进口,这都会有被卡脖子的风险,所以我们认为大规模使用的电池一定不能依赖稀有金属。”

相比之下,磷矿、铁矿全球到处都有,让磷酸铁锂极具成本优势。

第二是技术升级。

从2010年至今,磷酸铁锂电池的能量密度至少提升了一倍。

其中最值得一提的是比亚迪在2020年推出的刀片电池。刀片电池跳过模组,直接将电芯集成到电池包,体积利用率从模组电池包的40%提高到60%。即同样大小的电池包,可以放入原来1.5倍数量的电芯。

王传福甚至说过:“比亚迪刀片电池以一己之力把磷酸铁锂从边缘化拉回来!”

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此外,宁德时代的CTP电池包的能量密度也有很大提升,还能大量节省成本。正因如此,特斯拉2020年从宁德时代处购买磷酸铁锂电池,让特斯拉Model 3的入门车型有了降价的底气。

从2021年6月开始,磷酸铁锂电池装机量反超三元锂电池,成为主流选择。此后一路走高,重回巅峰水平。

02

进击的磷酸铁锂,狂抢高端饭碗

磷酸铁锂刚开始反超三元锂时,市场上有一种声音认为,中低端车型未来将标配磷酸铁锂电池,高端车型则还是会更多选用三元锂电池。

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毕竟比起磷酸铁锂,三元锂确实有不少优势,比如续航里程长、低温衰减小,这些都很影响新能源汽车的体验。

如今的局面,却和当初人们猜想的大不相同。

事实是,磷酸铁锂在高端车型也有十足的话语权,不论什么车型和品牌。

去年发布的理想L6,全系都使用了磷酸铁锂电池。宁德时代去年推出的新产品骁遥电池,也意在用低成本的磷酸铁锂电池,夺取高速增长的增程车市场。

小米Yu7的标准版和Pro版,甚至上百万的仰望,都坚决投入磷酸铁锂的怀抱。

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市面上甚至还出现加价1万5,从三元锂电池“升级”成磷酸铁锂电池这样倒反天罡的事。

究其原因,磷酸铁锂的三大优势,足以使其在市场上站稳脚跟。

第一大优势就是此前提到的成本更低。

第二大优势更重要:更安全。

三元锂电池受到针刺,10秒就会达到400-600℃的峰值温度。磷酸铁锂针刺的话,2分钟才会达到300℃的峰值温度。

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因此受外部热源影响的时候,磷酸铁锂电池热失控需要的热量,要远高于三元锂电池,并且发生热失控后,磷酸铁锂的升温也比三元锂电池慢,给发生事故的车主争取更多时间。

这也是为什么,许多高端车型加入到了磷酸铁锂阵营,毕竟“安全是最大的豪华”这句话都被说烂了。

由于更“耐操”的属性,磷酸铁锂电池日常使用的续航里程,其实往往不输三元锂电池。一个是因为基本不用担心满充满放的问题,可以放心用到电量仅剩10%再去充电;一个是可以放心极速充电,像比亚迪的兆瓦闪充能实现“充电五分钟,续航400公里”。

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第三大优势是使用寿命更长。

公开数据显示,磷酸铁锂电池在循环了3500次之后,电池寿命才会衰减至80%,即强制更换的界限,而三元锂电池在循环了2000次之后就需要更换了。

估算来看,磷酸铁锂电池的使用寿命可以达到10年以上,而三元锂电池的使用寿命在6~8年。按照每次开300公里来算,一个能开上百万公里,一个只能开60万公里。

磷酸铁锂VS三元锂,这笔账怎么算更划算,车主和车企都心知肚明。

03

会被固态电池拉下神坛吗?

三元锂被磷酸铁锂碾压,接下来能将磷酸铁锂挑下王座的恐怕只有固态电池了。

固态电池更安全、能量密度更高。据报道,在广汽集团,国内首条大容量全固态电池产线建成。企业研发负责人介绍,目前开发的全固态电池能量密度比现有电池能量密度高了接近一倍。500公里以上续航的车使用之后,能达到1000公里以上的续航。

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除此之外,宁德时代、国轩高科、丰田、三星SDI等全球领先制造商的全固态电池,也都已经进入到试制阶段,并给出了各自的量产时间表。

但即便如此,在未来很长一段时间里,磷酸铁锂的地位应该还是会固若金汤。

在2024世界新能源汽车大会上,比亚迪首席科学家、汽车总工程师兼汽车工程研究院院长廉玉波曾预言:未来20年内,磷酸铁锂电池不会退出市场。

原因无他,固态电池的大规模量产困难重重。

早在今年7月,宁德时代就在财报电话会上明确表态:固态电池2027年才能小规模量产,2030年才可能规模化;去年宁德时代董事长曾毓群也曾提出,如果固态电池技术和制造的成熟度最高是9分,那么目前行业最高水平也只做到了4分。 

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欣旺达高管更是表示:“日本和美国企业曾声称2027年实现全固态电池产业化,有些过于自信,最乐观的是2030年以后可能小批量生产。”

一个最直接的阻碍是成本太高。

蔚来总裁秦力洪曾透露,去年李斌开的那辆搭载了150度电半固态电池的ET7,电池成本和一辆蔚来ET5的价格相当,这也意味着每瓦时的成本至少在2块钱左右。

多花几十万,多享受几十度电,很明显不是普通人会做出的选择。

之所以成本如此高昂,原因有很多。比如原材料太贵、良品率太低、工艺太复杂、订单不足没法形成规模效应。要解决这些问题,显然不是个别厂商能独立完成的,需要整个产业链一同升级和推动。

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然而现在的巨头们,靠着成熟、廉价的液态电池就赚得盆满钵满,对于高投入、高不确定性的固态电池,未必就真有多大热情。

话说回来,如果固态电池的成本有朝一日被打了下来,市场就会没有磷酸铁锂的立足之地吗?

一个更可能发生的局面应该是:磷酸铁锂逐步让出主流汽车市场,转向电动摩托车、储能等下沉市场。

好用、安全、低成本的东西,生命力总是无比顽强。

作者 | 观海 审校 | 琪琪

  视觉 | 金克斯   轮值主编 |石峰轩

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