然而就在前段時間，國產特斯拉Model 3確認使用磷酸鐵鋰電池以及比亞迪“刀片電池”的出現，則使得磷酸鐵鋰電池重新回到消費者的視野之中。那麽，使用“低端”的磷酸鐵鋰電池是否是技術“倒退”？這壹技術有哪些優勢與劣勢？其為何會在當下的時間節點選擇“回歸”？帶著這些問題，湃客今天就和大家壹起來聊聊。
在動力電池領域，三元鋰與磷酸鐵鋰算是比較常用的兩種鋰離子電池。三元鋰電池為正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰等三元聚合物的鋰離子二次電池，而磷酸鐵鋰電池則因為正極材料為磷酸鐵鋰而得名。“三元”中含有壹種貴金屬——鈷，從2017年以來，全球的鈷材料價格便持續飆高，三元鋰電池的價格也水漲船高。相比之下，磷酸鐵鋰電池制造起來會更加簡單，使用的材料成本也更低，不含有鎳、錳、鋁、鈷這類價格波動較大的金屬元素，其制造成本相比三元鋰電池低了20%左右。
根據真鋰研究的數據顯示，截至2019年年底，國內三元鋰電池包的單價為1.05元/Wh；磷酸鐵鋰電池包的單價為0.8元/Wh。特斯拉與寧德時代達成協議後，將在國產Model 3以及未來的多款車型上使用磷酸鐵鋰電池，這些均可有效地降低成本。相比於現狀而言，換裝磷酸鐵鋰電池之後，特斯拉在成本方面至少會降低10%。如此壹來，不僅零部件的國產化進程得以加快，而且與之帶來的車價降低將助力特斯拉搶占更多的市場份額。
而除了造價便宜外，磷酸鐵鋰電池還具備穩定性好、安全性高等特點。磷酸鐵鋰電池正極材料電化學性能比較穩定，在充放電過程中電池結構不會發生變化。從特性上來說，其相比三元鋰電池更具安全性，即便在短路、擠壓、刺穿等特殊條件下，仍然不易發生爆炸。這點從前段時日，比亞迪“刀片電池”安全性的測試中也可以看出。
據悉，磷酸鐵鋰電池熱失控溫度普遍在500℃以上，三元鋰電池則低於300℃，壹些高鎳比例的三元鋰電池熱失控溫度甚至低於200℃。此外，由於不含有重金屬和稀有金屬，磷酸鐵鋰電池會相對環保，也更利於回收。所以早年間，在綜合成本、技術等因素之後，磷酸鐵鋰電池會成為新能源汽車的搭載首選。
照這麽來看的話，磷酸鐵鋰電池似乎是“質優價廉”的選擇，那為什麽“沈寂”許久呢？
在經歷“騙補”以及產品品質參差不齊的新能源發展初期階段後，國家在補貼方面會越來越偏向於長續航裏程、電池系統能量密度高的車型；對於普通消費者而言，更長的續航，往往也能帶來更為舒心的用車體驗。因此，車企的產品就不斷朝著“高續航”這個方向靠攏。
但是，能量密度較低以及不易提升續航裏程，便是磷酸鐵鋰電池的最大“劣勢“。而三元鋰電池則憑借著單體能量密度高、能帶來更長的續航裏程等特點，逐漸成為業界主流。雖然在采用三元鋰電池後，成本會提升不少，但是直觀的續航提升、用戶裏程焦慮的減輕，再加之政策的補貼與扶持，三元鋰電池無疑會是更好的選擇。此外，再通過材料改性優化、表面包覆以及調整電解液等舉措後，安全性也可得到不錯的保障。
隨著2019年6月底新能源車補貼的“退坡”，成本便成為電動車企業考慮的首要因素之壹。補貼的逐漸退坡，再到完全消失，目前看來只不過是時間問題。如此壹來，車企為了保持住車型的產品競爭力，對於動力電池的選擇、成本以及收益的考量便需要重歸“理性”，成本相對較低的磷酸鐵鋰電池又“回歸”到車企與消費者的視野之中。
與此同時，伴隨著技術的不斷發展，磷酸鐵鋰電池曾經“續航能力不佳”的劣勢也逐漸得到改善。前些年市場上磷酸鐵鋰電池電芯的能量密度在120-140Wh/kg左右，封包後電池系統的能量密度在90-100Wh/kg左右。反觀三元鋰電池，特斯拉21700電池的電芯能量密度可達300Wh/kg。而近幾年來，比亞迪、力神、國軒等電池廠商量產的磷酸鐵鋰電池電芯單體能量密度已經可以達到190Wh/kg，並有望達到220Wh/kg。
而近期火熱的比亞迪“刀片電池”實際上是壹種稱為CTP（Cell To Pack）的電池技術，即電芯直接成包。由於電芯采用扁平化處理，多個單體“刀片”電芯通過陣列的方式排布在壹起，並且長度可達到2500mm；電芯重組效率得到極大提升，在體積與能量密度上比傳統磷酸鐵鋰電池提升了50%，整車壽命可達百萬公裏以上。以比亞迪漢EV為例，其電池系統的能量密度達到140Wh/kg，NEDC標準下續航裏程可達605km；與壹眾采用三元鋰電池的車型相比，其在續航方面也絲毫不落下風。
走相似路線的還有寧德時代，在2019年年底寧德時代和北汽新能源發布了CTP電池包。寧德時代的CTP技術可以讓電池包體積利用率提升15%-20%，生產效率提升50%，電池包零部件數量減少40％，系統能量密度增加10％-15％，最高達到200Wh/kg以上。
與此同時，伴隨著新能源市場的日益成熟，除了需要特斯拉Model 3與比亞迪漢EV這類相對“高端”的車型外，續航適中、性價比較高的純電動代步車也會成為市場的新需求。如此來看，循環壽命長、成本更低的磷酸鐵鋰電池則比三元鋰電池要更適合這類車型。
在看完上述文字後，可能不少人會產生疑問了：是不是伴隨著技術發展，磷酸鐵鋰電池會重新成為市場的“主流”？是否會與三元鋰電池形成競爭態勢？
雖然目前通過減輕電池包重量以及提升電池包整體能量密度的方法，使得磷酸鐵鋰電池可與三元鋰電池抗衡，但磷酸鐵鋰電池終究在材料方面有所局限；其電芯單體的能量密度難有跨越式發展，而三元鋰電池的能量密度則有較大的突破空間。簡而言之，三元鋰電池有大幅提升續航的可能，而磷酸鐵鋰電池則會顯得較困難。
此外，磷酸鐵鋰電池的抗低溫性也要比三元鋰電池差不少。根據實驗表明，在-20℃環境下，磷酸鐵鋰電池的容量會有近50%的縮水，三元鋰電池的容量會縮減到75%。與此同時，磷酸鐵鋰快速充電的能力也不及三元鋰電池。綜合而言，磷酸鐵鋰電池會在中低端產品上逐漸“回歸”。但反之，若是追求更多的使用場景（耐寒和快速充電）以及更強的性能表現，三元鋰電池在未來仍舊會是相對主流的應用技術。
相信在看完上述文字後，大家都對於磷酸鐵鋰電池的“回歸”有了壹定程度的認識。它的回歸以及封包技術的提升，均是市場逐漸趨於理性的體現。而伴隨著補貼退坡加速與市場競爭的加劇，相信會有更多的新技術出現。諸如燃料電池、全固態電池以及四元鋰電池等，都令湃客滿懷期待。最後，作為消費者的妳，對於磷酸鐵鋰電池的“回歸”有什麽想說的呢？歡迎在下方與我們留言互動。
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