新型磷酸铁锂离子电池“来势汹汹”
2020年一月，比亚迪公布消息称，旗下的超级磷酸铁锂离子电池—“刀片电池”即将量产，该电池在一定程度上提升了能量密度，降低了加工成本，甚至可与三元锂离子电池一较高下。而作为首款搭载刀片电池的比亚迪汉EV/DM车型，NEDC续航里程更是超过600km，将于2020年中上市。
据了解，比亚迪所推出的“刀片电池”属于磷酸铁锂离子电池的一种，不同的是将电芯进行扁平化设计。据比亚迪专利显示，“刀片电池”长度可达2500mm，是传统磷酸铁锂离子电池的10倍以上，可极大提升电芯的重组效率——这同时意味着可提高电池组的能量密度。据国家知识产权局公布的数据，比亚迪“刀片电池”可使一般电池组体积比能量密度从251Wh/L提升至332Wh/L，且由于制作工艺更加简单，也降低了加工成本。
事实上，紧盯着磷酸铁锂离子电池的不只比亚迪一家。近期有消息指出，特斯拉将在国产Model3上采用无钴电池，而磷酸铁锂离子电池作为无钴电池的一种，更是让人看好；此外，此前一直潜心研发磷酸铁锂离子电池的国轩高科也于近日高调宣布，其采用最新技术的磷酸铁锂离子电池能量密度在实验阶段已可以达到200Wh/kg。
“通过在正极材料制备过程中添加特殊添加剂，同时优化碳源及粒度匹配，改善材料碳包覆、结晶度、密实度，从而提高材料克容量及压实密度，同时对电池化学体系进行优化，并通过对PACK工艺技术改进以及电池组设计优化，使得磷酸铁锂离子电池单体能量密度在试验阶段已冲破200Wh/kg。”国轩高科表示。
高密度磷酸铁锂离子电池补全短板
不论是作为新能源汽车整车制造龙头的比亚迪和特斯拉，还是目前作为第三大动力锂电池厂商的国轩高科，都在此时不约而同地选择发力磷酸铁锂离子电池，显然会给目前占据主流市场的三元电池带来不小冲击。
三元锂离子电池具有能量密度高、输出功率大的优势。但是其劣势也很分明，安全性差、耐高温性差、元素有毒等问题一直限制其发展。而磷酸铁锂技术则恰好具有寿命长、充放电倍率大、安全性好、高温性好、元素无害、成本低等诸多优势，只是由于此前的产品能量密度较低，所以才会在市场上不敌三元电池。
但如今，磷酸铁锂离子电池的上述短板显然已被补齐。
相关数据显示，目前，宁德时代和比亚迪配套的三元电池多数能量密度聚集在160Wh/kg，前者最高的为180Wh/kg，后者最高的为161Wh/kg。而目前国轩高科量产的磷酸铁锂离子电池，单体能量密度已经冲破190Wh/kg，系统能量密度冲破140Wh/kg。假如单体能量密度达到200Wh/kg，系统能量密度将超过160Wh/kg。
“比亚迪的‘刀片电池’将磷酸铁锂离子电池结构缩减至单体电池和电池PACK。创新处理了磷酸铁锂离子电池体积比能量密度偏低的问题，还有长寿命和质保优点。比亚迪电动大客车今朝已提出10年100万公里的质保，在商用车范畴已经非常高了。”我国科学院院士欧阳明高在谈及新型磷酸铁锂离子电池的优点时坦言。
凭自身优点占据一席之地
“近几年由于市场追求长续航和多场景使用，加上补贴政策向高能量密度倾斜，三元锂离子电池反超磷酸铁锂离子电池，成为市场宠儿。不过随着补贴的退坡，成本成主机厂考虑的首要因素之一，磷酸铁锂离子电池得以重回人们视野。”一位不愿具名的车企员工告诉记者。
那么随着新型磷酸铁锂离子电池的量产，其能否实现“逆袭”，重新成为市场主流呢？
“三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池的使用场景不同，但我认为将来市场上三元锂离子电池仍是主流。”上述车企员工表示，在动力锂电池范畴，三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池各有优点，但由于目前市场主流仍以三元电池为主，所以短时间内市场不会有太大改变。“高镍三元电池因其镍含量高、钴含量低，具备高能量密度和低成本优点，目前备受市场酷爱，因此我认为三元向高镍化发展或是将来趋势。”
考虑到磷酸铁锂离子电池在质量密度上的技术受限与高镍三元的成本下降趋势，高镍三元仍将会是将来三年动力锂电池的主流趋势。“但这两款产品都会凭自己优点在市场占据一席之地，期望将来新能源汽车性能有更大冲破，满足消费者不同需求。”
