最近寧德時代攜手特斯拉接連喜提了不少熱搜。
2月19日,英國《金融時報(bào)》援引知情人士消息稱,特斯拉已同意從寧德時代購買磷酸鐵鋰電池,用于國產(chǎn)短續(xù)航版Model 3車型。同時,特斯拉將接受寧德時代的技術(shù)方案,將此前的圓柱形電池相應(yīng)調(diào)整為方形封裝。
從這幾則新聞中,我們能捕捉到的關(guān)鍵信息的確不少:比如磷酸鐵鋰電池的發(fā)展將迎來不小的機(jī)遇,再比如強(qiáng)大如寧德時代,可以讓主機(jī)廠為其大改電池包形狀和BTMS熱管理系統(tǒng),確實(shí)不簡單。
此前,特斯拉一直與松下合作使用三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的主要區(qū)別在于前者安全性能好且成本較低,后者能量密度高且續(xù)航能力強(qiáng)。目前大部分電動汽車制造商采用鎳鈷鋁電池或鎳錳鈷電池等三元電池,其中的鈷元素是動力電池中最昂貴的金屬之一。此前電解鈷價格一度漲到了69萬元/噸,目前的價格處于28.2-29萬元/噸。受到鈷的價格影響,三元811正極材料成本價曾一度達(dá)到19.15萬元/噸,相比之下磷酸鐵鋰4.2萬元/噸的成本則具有非常明顯的價格優(yōu)勢。去年三元鋰電池電芯市場報(bào)價在0.9元/Wh左右,而磷酸鐵鋰電池電芯的報(bào)價在0.7元/Wh左右,以400km和250km的續(xù)駛里程為例,磷酸鐵鋰綜合下來的成本能比三元鋰電池的成本分別低5600和3500元,對電池成本起到了5-10%的改善作用。
所以考慮在國產(chǎn)的車型中使用無鈷電池,也是特斯拉在面對中國整體電動汽車銷量下滑之際,迅速尋求降低生產(chǎn)成本的措施之一。
而寧德時代將要為特斯拉提供的無鈷電池還不是傳統(tǒng)意義上的磷酸鐵鋰電池,寧德時代通過CTP技術(shù)實(shí)現(xiàn)電芯無模組,直接集成電池包,這種電池包體積利用率提高了15%-20%,零部件數(shù)量減少 40%,生產(chǎn)效率提升了50%,大幅降低了動力電池的制造成本。
與之相抗衡的另一大磷酸鐵鋰巨頭,是一直堅(jiān)持這一技術(shù)路線的比亞迪。在今年1月11日舉行的中國電動汽車百人會論壇上,比亞迪董事長王傳福曾公開宣布比亞迪開發(fā)的磷酸鐵鋰刀片電池通過將電芯進(jìn)行扁平化設(shè)計(jì),能夠使單位體積能量密度比傳統(tǒng)鐵鋰電池提升50%,整車電池壽命可達(dá)8年120萬公里以上,并計(jì)劃在未來兩年內(nèi)規(guī)劃單體能量密度提升至180Wh/kg,系統(tǒng)能量密度提升至160Wh/kg,由此下降單位生產(chǎn)成本30%。
中國科學(xué)院院士歐陽明高曾把比亞迪“刀片電池”和寧德時代CTP電池解決方案并稱為2019年最漂亮的電池技術(shù)創(chuàng)新。再加上此次特斯拉與寧德時代對磷酸鐵鋰的青睞,勢必會有更多車企將目光從三元鋰身上轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰,買家和資本的更多關(guān)注也將促使磷酸鐵鋰的上下游產(chǎn)業(yè)鏈加速成長。磷酸鐵鋰電池有望從過去普遍應(yīng)用于商用車的無奈市場狀況向乘用車市場全面普及過渡。
當(dāng)然了,磷酸鐵鋰也有不可避免的缺陷,就是其抗低溫性較差,低溫下限值是零下20度,而三元鋰電池抗低溫性相對更具優(yōu)勢,下限值達(dá)到零下30度。在相同的低溫條件下,三元鋰電池冬季衰減不到15%,更能夠適應(yīng)我國復(fù)雜的環(huán)境。在東北等低溫地帶,磷酸鐵鋰電池的充放電循環(huán)次數(shù)會大打折扣。
同時,磷酸鐵鋰電池還存在一致性問題。單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過2000次,但電池組的壽命會大打折扣,可能只有500次。這就好比一群人用繩子綁在一起跑步,即使每個人都是短跑健將,但如果大家的動作一致性不高,隊(duì)伍就跑不快,整體速度甚至比跑得最慢的單個選手的速度還要慢。
所以你看,也不能蓋棺定論動力電池的未來就一定屬于磷酸鐵鋰,畢竟像松下、LG化學(xué)等電池巨頭們一直押寶三元鋰電池,一定會想盡辦法保證其高昂的投入會有可觀的商業(yè)前景——就連以31.7GWh拿下2019年動力電池裝機(jī)量龍頭的寧德時代,也有近三分之二的裝機(jī)量是三元鋰電池,并且同比增幅超過55%。
目前,三元鋰電池在走高鎳低鈷的路線,電動車去鈷化是一個大方向。同時根據(jù)中國制造2025”明確的動力電池的發(fā)展規(guī)劃來看:2020年電池能量密度達(dá)到300Wh/kg;2025年電池能量密度達(dá)到400Wh/kg;2030年電池能量密度達(dá)到500Wh/kg——顯然不論是磷酸鐵鋰還是三元鋰電,都難堪此大任;而當(dāng)前全固態(tài)鋰電池的能量密度能夠達(dá)到約400Wh/Kg,預(yù)估最大潛力值達(dá)900Wh/Kg,同時固態(tài)電池由于把電解液替換為電解質(zhì),可以避免電池膨脹現(xiàn)象、承受更高的溫度,在安全性以及能量密度上都有了很大的提升。隨著固態(tài)電池的發(fā)展,前兩者的市場份額很可能會被不斷取代。
競爭不斷激化,技術(shù)路線也層出不窮,對于最近沒什么生機(jī)的汽車產(chǎn)業(yè)來講,動力電池的發(fā)展還真是為數(shù)不多能激起人們對未來美好向往的陣地之一。管他誰是爺,能解放更多生產(chǎn)力能更高效地實(shí)現(xiàn)人民對美好生活的向往,就都是大爺。
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