只用了3年 中國人就把磷酸鐵鋰捧上王座
如果你有計劃買一輛新能源車,只用座選磷酸鐵鋰電池還是年中三元鋰電池,這幾乎是國人www.77788.gov.cn人人繞不開的一個問題。
這擱前幾年,把磷還有個不成文的酸鐵上王鄙視鏈,高端車清一色用三元鋰電池,鋰捧講究的只用座就是一個“尊”,誰家旗艦車用了磷酸鐵鋰電池,年中估計得被鍵盤黨們噴出粑粑來。國人
而磷酸鐵鋰電池,把磷幾乎就是酸鐵上王低端車、網約車的鋰捧代名詞,買這就約等于湊活用唄,只用座還能咋的年中。
要知道,國人2019年的時候,三元鋰電池的市占率一度占到了新車銷售的65%,隱隱有種貴有貴的道理,咬咬牙也得上三元鋰的感覺。
結果幾年下來,時代變了,磷酸鐵鋰電池裝車量超過了80%,三元鋰已經被擠壓到不到20%了。
如今車子價格高不高,品牌牛不牛都不妨礙用磷酸鐵鋰電池了。
你看隔壁一百來萬的仰望U8、小米Yu7的標準版和Pro版都皈依磷酸鐵鋰電池神教了。。。www.77788.gov.cn
甚至還出現加價1萬5,從三元鋰電池“升級”成磷酸鐵鋰電池這樣倒反天罡的事兒。
為什么才短短幾年,磷酸鐵鋰電池就把曾經的絕代雙驕三元鋰打成了南慕容呢?
我們去簡單研究了下,發現磷酸鐵鋰電池的逆襲之路還真不簡單。
要說這兩種電池最大的不同,首先就得聊聊它們的出身。
三元鋰電池,聽名字就知道,它的正極材料里有三種關鍵元素,通常是鎳(Nickel)、鈷(Cobalt)和錳(Manganese)的三元成分。
不管怎么改配方,但主角就這三兄弟。
可你不知道的是,鎳這玩意兒全球儲量大約只有1100萬噸,其中超過一半都在印尼,而鈷主要產地就是非洲的剛果(金)。
如果這倆大哥放屁竄稀了,全世界都得抖三抖。
自然而然,它的價格遠高于隔壁滿世界都有的磷礦、鐵礦了,而電車很大一部分成本,又集中在電池上。
所以,這么看的話,磷酸鐵鋰電池從娘胎里出來,就自帶了一個省錢光環。
那現在國內新能源車這么卷,為了省點錢,大家更喜歡用磷酸鐵鋰電池,好像也沒啥毛病。
那為啥之前車企們不想著省錢呢?
因為在最早的時候,國內關于新能源汽車補貼的政策是和電池能量密度有關,三元鋰電池雖然成本貴,但人家確實性能好,而且就憑著這性能可以領補貼。
車企們用補貼來彌補成本問題,咬咬牙也就這么用了。
等2022年開始補貼逐漸退坡,車企們開始真金白銀從口袋掏錢的時候,風向就不對了。
不過可能有人會說了,光便宜有啥用,電動車主最關心的是續航!
這話確實也沒錯,畢竟直到如今,三元鋰電池的性能依舊強于磷酸鐵鋰電池。
比如三元鋰能量密度大,那么在同樣一款車型里,往往能塞進去更大的電池包。
如果換算成同樣大小的電池包,那三元鋰電池的電量又更多。
而且,三元鋰還特別抗凍,在零下二十度時,三元鋰電池理論上能夠釋放超過70%的電量,磷酸鐵鋰就只能釋放超過5成的電了。
那時候的磷酸鐵鋰車主,冬天出門跟開盲盒似的,儀表盤上的續航里程掉得比溫度計還快,真的是開個空調都心驚膽戰。
所以當時的想法是,無論怎么講,三元鋰電池的車型就是能跑得更遠。。
但慢慢地,后來大家發現還真不是這么一回事。
因為三元鋰的活躍化學特性導致了,它擁有較高能量密度背后,付出的代價就是過于嬌氣。
一旦過充過放,就容易釋放出氧原子,導致內部結構損壞,然后就嘭得一聲開花了。
要知道,三元鋰電池的爆燃速度,是秒速5公斤。。。
所以,為了避免這些極端情況,汽車廠商通常會通過電池管理系統(BMS)刻意限制三元鋰電池的使用程度,而且也會推薦車主日常不要開到真沒電了再去充電,充電80%-90%也就夠了。
而磷酸鐵鋰就不一樣了,得益于自身內部橄欖石結構的穩定,耐高溫、抗過充,循環壽命超長,主打一個耐操。
于是,磷酸鐵鋰的電車基本不用擔心滿充滿放的問題,充電速度也是可以一個勁地猛堆。
比如什么寧德時代的二代神行電池和比亞迪的兆瓦閃充,都做到了充電五分鐘,續航400公里的水平。
這么一來,一輛標稱續航600公里的三元鋰車,日常可用續航可能是中間50%,也就是300公里,而一輛標稱續航500公里的磷酸鐵鋰車,車主可以放心從100%用到10%,實際可用續航高達接近450公里。
然后兩個車一起進超充站,磷酸鐵鋰充完電開到家了,這邊三元鋰可能還在哼哧哼哧補能。
兩相一對比,在實際使用場景中,磷酸鐵鋰續航補能不輸,甚至還反壓一頭三元鋰。。。
更騷的是,磷酸鐵鋰電池廠家們,還整了點天賦不夠技術來湊的花活。
像比亞迪就研發了個脈沖自加熱的技術,通過高頻脈沖電流讓電池內部的電芯自己給自己加熱,就像人冷了會搓手一樣,幾分鐘內就能讓電池升溫到最佳工作區間,四舍五入就是給磷酸鐵鋰裝個暖寶寶,有效克服了磷酸鐵鋰低溫續航不行的短板。
就連磷酸鐵鋰電池太重,像寧德時代等廠商,也用上了CTP(Cell-to-Pack)技術,把傳統電池包的“電芯-模組-電池包”三級結構,優化掉了模組,直接把電芯直接集成到電池包里。
省下中間又重又占地方的殼子和零件的一大堆“贅肉”,讓整個電池包的重量更輕,空間利用率更高,變相提高了磷酸鐵鋰電池的能量密度。
不過呢,磷酸鐵鋰也有自己的一些局限。
比如搭載了磷酸鐵鋰電池的車型,往往能看到廠家會建議你定期充滿電,來幫助BMS做電量校準,不然容易出現電量不準的情況。
但我們發現,磷酸鐵鋰的逆襲,似乎又不全是技術問題。
不知道大家有沒有發現,怎么磷酸鐵鋰這些新技術,不是比亞迪就是寧德時代在整,那些老牌電池廠LG、松下們擱那看戲呢?
你還真別說,人家還真就只能在邊上吃點剩下的,這也恰恰是磷酸鐵鋰能反殺三元鋰的又一關鍵因素,因為老鐵傍上了咱們中國新能源發展的技術東風。
盡管磷酸鐵鋰電池,是在1996年被美國德克薩斯大學的約翰·班尼斯特·古迪納夫教授發現的,但人家老外一直看不上這個玩意兒。
就跟前面說的一樣,磷酸鐵鋰,能量密度上限一般,低溫性能差,就是個上不了臺面的“矮矬窮”。
相反,三元鋰電池優秀的紙面數據讓外國車企、學者們看嗨了,LG、三星、松下這些海外電池大廠紛紛將寶押在了三元鋰,甚至是能量密度更高的固態電池、高鎳電池上。
他們一門心思地想在化學材料上搞點突破,給三元鋰打補丁,覺得這才是未來的方向,代表著科技、高端、未來的新能源就得用高級貨。
可中國這邊敏銳地發現,與其一味地追求紙面續航漲那么個百八十公里,磷酸鐵鋰的續航擠吧擠吧也夠用,而且用了磷酸鐵鋰電池后,車價降下來讓大家伙都買得起,反而更能推行新能源汽車的發展。
于是,幾年下來,海外廠商們期待的“技術爆炸”遲遲沒來,反而是中國的工程師們硬生生靠著結構創新和系統集成,把“矮矬窮”扶上了“高富帥”的寶座,磷酸鐵鋰就這么逆襲成功了。
等他們回過神來,才發現自己傻眼了。
因為整個磷酸鐵鋰的產業鏈,從上游的正負極材料,到中游的電芯制造,再到下游的專利技術,幾乎被中國企業“包圓”了。
目前,中國磷酸鐵鋰電池產量占據全球95%市場份額以上。
再細看供應鏈,磷酸鐵鋰的正極材料幾乎100%都是中國企業生產的,而相關的電池結構創新、熱管理等關鍵技術領域,中國企業的專利布局也遙遙領先。
于是,老外們這兩年瘋狂投資建設磷酸鐵鋰電池廠。
像是福特在2023年規劃建設一家磷酸鐵鋰電池廠,LG上個月剛拿下特斯拉超300億的磷酸鐵鋰電池訂單。
可這些動作的背后,好像又都是中國人的身影。
比如福特的廠子用的是寧德時代的技術,LG的正極材料供應商包括了國內的龍蟠科技、華友鈷業等等。
更別提還有傻小子松下,依舊死死抱著三元鋰的路線不撒手。
總的來說,磷酸鐵鋰的階段性勝利,很難說是某個方面的原因,更像是一個全面轉入新能源時代的中間形態。
或許在很多人看來,未來必將屬于**新電池。
但,我們也能發現,磷酸鐵鋰電池的上限似乎也還遠沒到來。
或許,我們都弄錯了一個問題。
電池技術路線的選擇,根本不是什么化學性質決定的,而是錢來決定的。
就像三元鋰電池盡管擁有更優秀的化學屬性,但它高成本和嬌貴特點,也決定了搭載它的電車與“高端、昂貴”等標簽綁定,那新能源車就只能作為少數人的玩具,顯然不可能推動新能源轉型。
而磷酸鐵鋰的出現,憑借其成本優勢和皮實耐用的特性,才真正開啟了電動車的全民普及。
這么看來,或許未來新能源車的動力電池除了數據要好看,更重要的,還得是便宜、耐操。
歸根結底,決定一項技術是否偉大的,有時并非其理論上限有多高,而是其普惠下限有多廣。