回归常识 看特斯拉“钦点”的磷酸铁锂到底有多“牛”?

2020-03-27      1727 次浏览

从推广目录上我们可以得知,采用了CTP结构磷酸铁锂离子电池的比亚迪汉,其电池单体能量密度为170Wh/kg,系统能量密度为140Wh/kg。而这最最关键的数据在很多的媒体报道中却并未提及。


2020年二月,新冠状病毒疫情的阴霾依然笼罩着神州大地,关于绝大数人们而言,疫情什么时候过去、生活什么时候回归正常、单位什么时候能够正常复工、学校什么时候可以开学、这些都是他们最关心的问题。


而在二月十八日那天,一则引自外媒有关宁德时代将为特斯拉供应无钴动力锂电池的消息,引发了整个我国新能源汽车产业链的大讨论。随着消息扩散,特斯拉将抛弃原有NCA技术路线,采用磷酸铁锂动力锂电池的消息也随之掀起了轩然大波。一时间,磷酸铁锂或将颠覆三元材料,成为未来新能源汽车动力锂电池核心技术方向的论断不断涌现,似乎一夜之间全球新能源汽车动力锂电池技术已经被颠覆。而这一轮讨论当中的焦点就是比亚迪2019年年底推出的刀片电池。


神乎其神的刀片电池有其优势但远谈不上领先


大量的文章大谈刀片电池的技术先进性,持续的分析磷酸铁锂离子电池的安全性、长寿命、低成本优势,甚至有很多的文章错漏百出,说磷酸铁锂离子电池的系统能量密度已经达到了180Wh/kg、200Wh/kg,堪比当下能量密度最高的高镍811镍钴锰三元正极材料动力锂电池。用常识进行判断,显然并非如此。


非常巧合的是,在2019年上海国际车展上,媒体炒的最火的比亚迪全新一代新能源车型比亚迪汉,也在2020年二月十七日的2020年第二批新能源汽车推广目录中正式亮相。而这款全新的新能源车型上搭载的恰恰就是此次颠覆的主角比亚迪刀片电池。作为比亚迪首款搭载刀片电池(纯电版本)的新能源车型,比亚迪汉采用的就是2019年底比亚迪对外宣传的CTP结构的刀片电池。而CTP结构仅仅只是在动力锂电池包体结构上发生了变化,与采用何种正极材料并无直接关系。


从推广目录上我们可以得知,采用了CTP结构磷酸铁锂离子电池的比亚迪汉,其电池单体能量密度为170Wh/kg,系统能量密度为140Wh/kg。而这最最关键的数据在很多的媒体报道中却并未提及。假如说,2020年我国新能源汽车市场,将会有很多搭载磷酸铁锂动力锂电池的车型上市销售,这个毋庸置疑。毕竟经历了2019年我国新能源汽车补贴政策大幅退坡后,我国新能源汽车产业,正要一种能够迅速降低整车成本的动力锂电池,来缓解补贴政策大幅退坡导致的整车成本急剧上升。


所以,不难发现,在2019年下半年的新能源汽车推广目录中,包括江淮、奇瑞、上汽通用五菱等很多的汽车公司,就已经开始在其低端入门级车型上搭载磷酸铁锂动力锂电池。与此同时,更多的汽车公司也将需求投向了能量密度更高、续航里程更长的高镍三元动力锂电池。


成本与先进性难以兼顾动力锂电池技术路径开始分化


假如我们仔细翻阅2019年下半年的新能源汽车推广目录,不难发现:系统能量密度超过180Wh/kg,续航里程超过500km的纯电动汽车型,越来越多地占据新能源汽车推广目录。


在2019年年底的时候,出货量占据我国新能源汽车动力锂电池行业半壁江山的宁德时代,就曾对外宣布,其采用CTP包体结构的动力锂电池,将实现200Wh/kg的系统能量密度,这个全新结构的动力锂电池包,将首先搭载在北汽新能源的车型上。200Wh/kg的系统能量密度代表的是什么?可以说是我国乃至全世界在动力锂电池领域的历史性技术突破,即使是一直标榜各种世界第一的特斯拉,其最新的动力锂电池系统能量密度也才仅仅达到167Wh/kg。而在宁德时代的动力锂电池技术的发展进程当中,这只是一个小小的突破。采用宁德时代第一代高镍811镍钴锰三元正极材料的动力锂电池,其单体能量密度目前只能达到240Wh/kg左右。而宁德时代将在不久的将来,推出其采用硅碳负极的第二代高镍811镍钴锰三元动力锂电池,届时其电池单体将达到300Wh/kg以上,系统能量密度将达到240Wh/kg以上。


假如说即将上市的刀片电池依靠170Wh/kg的单体能量密度、140Wh/kg的系统能量密度,就去颠覆即将量产的单体能量密度300Wh/kg以上、系统能量密度240Wh/kg以上的高镍811三元电池。从常识判断,你也不会相信。假如说仅仅因为成本原因,磷酸铁锂动力锂电池就会颠覆高镍三元动力锂电池,那我可以很明确的说,高镍三元动力锂电池诞生的核心原因之一,就是降低动力锂电池成本。而且,在未来两至三年,我们就能够看到,成本达到甚至低于600元/kWh的高镍三元动力锂电池投入量产。


特斯拉不是神磷酸铁锂离子电池并非点石成金


很多人都了解,磷酸铁锂离子电池热稳定性高、循环寿命长,但背后的实情是:这个行业有无数技术人员在不断的进行正极材料工艺、电解液改性的工作,就是为了在提高能量密度的同时,提高动力锂电池循环寿命以及热稳定性。同时在工程领域,包体结构设计的改良,热管理系统的完善也在不断的提升当中。


而作为热失控的罪魁祸首,固态电解质一旦能够商用,将彻底解决不论是三元还是磷酸铁锂离子电池热失控导致的起火问题。基于降低成本的原因,特斯拉将在我国推出一款采用磷酸铁锂动力锂电池的短续航里程、更低售价的我国版特供Model3车型,这个符合正常的商业逻辑。毕竟,不断降低入门车型的购置门槛,能够给公司带来更多的销量。所以,特斯拉钦点过的磷酸铁锂离子电池,虽然不是技术最先进的技术代表,却是当下最适合特斯拉降本增效的动力锂电池技术选择。正所谓,存在即是合理!经历了上百年发展的内燃机技术可谓是非常的成熟可靠,但不同场景使用的内燃机采用的燃油也不尽相同。比如,船用内燃机采用的重油作为燃料、特种发动机采用的是特种煤油作为燃料、汽车内燃机也分为柴油机和汽油机。而作为刚刚发展起来的新能源汽车产业,低成本的磷酸铁锂因为其高循环寿命、高热稳定性、低成本的优点,自然也有相当多的应用场景。


事实上,磷酸铁锂离子电池除了目前在低端入门级新能源汽车上使用之外,随着规模的进一步提升,成本的进一步降低,在将来或许更多的能够用于化学储能领域、两轮(三轮)低速电动汽车领域、以及对续航里程、体积要求均比较低的工程机械领域。而高镍三元动力锂电池随着其能量密度的不断提升,成本的不断降低,热稳定性以及循环寿命的不断改善,或许在不久的将来,会真正成为颠覆百年内燃机技术为主导的传统汽车市场的核心变量。因为大势不可逆,新能源汽车时代正奔涌而来。


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