沒有最好的技術,只有適合的技術。
文/阮錦程
近日壹則關於特斯拉的消息,讓汽車業內人士大為驚訝。
傳聞特斯拉與寧德時代就在中國產汽車中使用後者生產的無鈷電池進行談判,談判已進入最後階段。
而所謂無鈷電池,是指目前中國新能源造車中不太流行的磷酸鐵鋰(LFP)電池。雖然當時雙方並沒有對此事作評論,但包括《證券時報網》等都作了報道。
這不是空穴來風,因為寧德時代的股票在2月3日開市後已經漲了壹波,原因之壹就是與特斯拉有關。
特斯拉上海工廠
特斯拉為什麽會重拾國內車廠“淘汰”的LFP電池,降低生產成本唄。磷酸鐵鋰是目前價格最優勢的動力電池,相比於傳統的NCA/NCM三元鋰電池,專家稱LFP電池的生產成本有望“下浮超過兩位數百分比”。
我們再來聊聊磷酸鐵鋰和三元鋰電池這倆兄弟的故事。
磷酸鐵鋰和三元鋰電池這倆兄弟,從誕生之初就互相競爭,現在戰況是大哥磷酸鐵鋰明顯不及小弟三元鋰。但接下來的情況又可能有點不同。
如果時間倒退到10年前左右,比亞迪的DM雙模和E系列電動車成為國內第壹批新能源車型,那麽大家肯定會記得比亞迪的“鐵電池”。
比亞迪所謂“鐵電池”就是磷酸鐵鋰電池(LFP),它與現在流行的三元鋰電池——主要是NCA(鎳鈷鋁)和NCM(鎳鈷錳)都是壹家兄弟,所不同的是正極的材料差異,而國內技術路線主要是NCM。但這壹點點的不同決定它們的性能有著很大的差異。
比亞迪主要產品是磷酸鐵鋰電?
壹句話,大哥磷酸鐵鋰的相比三元鋰的優點是成本低、安全性好,還有使用壽命長。但缺點是能量密度低,還有就是低溫性能不及小弟三元鋰。
其實中國最早走的是磷酸鐵鋰的技術路線,這也是美國的路線(或許當年巴菲特投資比亞迪也有此原因)。而日本、韓國卻走三元鋰的技術路線。最後美國企業也做不下去了,連特斯拉都跑去找松下和LG買三元鋰電池。
特斯拉采用日韓路線的三元鋰電?
現在國內動力鋰電池產能第壹的企業寧德時代,以三元鋰電池絕對產量,但也生產磷酸鐵鋰電池。而鋰電產能排第二的是比亞迪,是磷酸鐵鋰和三元鋰電池都生產。但環顧整個行業,三元鋰電池產能比磷酸鐵鋰遙遙領先。
不過中國車廠愛用三元鋰電池的原因,主要是因為政策等特殊原因。說白了用上磷酸鐵鋰電池妳的續航裏程就短壹些,那麽妳的補貼就少了......妳懂的。
不過隨著政策的改變,補貼的大退坡讓采用三元鋰電的車廠無利可圖。加上磷酸鐵鋰電池在能量密度技術上的突破,三元鋰電池壹家獨大的現象有望被改變壹些。
比亞迪刀片電池就是磷酸鐵鋰技術
首先是在技術上,磷酸鐵鋰電池的能量密度開始接近三元鋰電池。年初在中國電動汽車百人會,比亞迪發布了“超級磷酸鐵鋰電池”,將於2020年3月量產,命名為“刀片電池”。
這款電池同樣采用CTP技術,能量密度可達180Wh/kg,將裝載在比亞迪“漢”車型上,使其具備NEDC超600km的續航裏程,和8年120萬公裏的超長循環壽命。
自主品牌AION?LX?采用NCM811三元鋰電?
180Wh/kg這是什麽水平?目前搭載寧德時代?NCM811?電芯廣汽新能源AION?LX,電池組能量密度就是?180Wh/kg,續航裏程是同級最高的。
另壹個是市場原因,因為補貼的退坡,壹些本來續航裏程不高,成本較低的A00、A0級電動車,如果繼續使用三元鋰電池成本就太高了。於是2019年市場上壹些?A?級以下車型為節約成本,嘗試開始換裝磷酸鐵鋰電池。例如長城歐拉、奇瑞小螞蟻、寶駿等車型。
雖然數據顯示2019年中國低端純電動車的銷量比例正在下降,但還是有壹定的量。另壹方面,2019?年工信部新能源應用車型目錄顯示配備磷酸鐵鋰電池的車型種類占比仍超過?50%。其中在乘用車、客車、專用車中占比分別為?8%、82%、56%。
不過在汽車動力電池以外的市場,磷酸鐵鋰電池可能因為壹項技術而獲得新生——這就是5G。
5G與鋰電池有什麽關系?原因在於5G基站,而5G基站是5G網絡的核心設備,提供無線覆蓋,實現有線通信網絡與無線終端之間的無線信號傳輸。
這樣說吧,從現在的4G提升為5G,除了要換手機,基站的硬件建設成本要高得多。首先是5G網絡現階段主要工作在3000-5000MHz頻段。我們知道頻率越高,信號傳播過程中的衰減也越大——所以5G網絡的基站密度將更高。
所以5G基站的的密度會比現在4G高得多,截至2019年底,全國***建成5G基站超13萬個,主要分布在各大城市。
第二是5G功率比4G要高許多,單站功耗約為?3500W,為4G基站的3~4倍。而且基站是要配有後備電源的,這些後備電池就是電池,例如5G要求後備電源工作時間為4小時。
在4G基站時代,是用成本最低的鉛酸電池(汽車蓄電池就是鉛酸電池)提供後備電源的,但因為5G的功率大了,鉛酸電池的電量就不夠了,必須上鋰電池了。
5G基站的用電量大增
還有壹個原因是,由於5G基站將會遍布城市各個角落,甚至可能會越來越多出現在屋頂這種地方,所以對設備的重量就有很大要求。原來的鉛酸電池會因為體積太大、太重而淘汰,輕量化的鋰電池上陣。
妳猜5G基站會用何種類型的鋰電池?沒錯,就是磷酸鐵鋰電池。
為此我還專門請教了5G通信器材的工程師,他們給到這樣的解釋:5G基站采用磷酸鐵鋰電池,而不是三元鋰電池主要原因是成本較低。其次磷酸鐵鋰電池的穩定性會更好,因為三元鋰密度太大穩定性不足,在通訊中不建議使用。
大批基站需要被新建或改造,儲能電池的需求將大幅提升。預計?2020?年?5G?基站備電需求超過?10GWh,這些基本上都是使用磷酸鐵鋰電池。目前華為已經與國軒高科展開合作,而國軒高科的主要產品就是磷酸鐵鋰電池。
何況磷酸鐵鋰電池還有壹個巨大的領域沒有開發,就是電網側儲能。
寧德時代的電池生產線
回到汽車動力電池本身,事實上三元鋰和磷酸鐵鋰兩種電池並沒有好壞之分,它們在各自的領域都找到存在感。而在可看到的將來,磷酸鐵鋰電池在成本(目前有20%優勢)、安全性方面優勢明顯,也在能量密度方面也拉近了差距。
而特斯拉有意采用寧德時代磷酸鐵鋰電池,也證明了LFP還是有非常大的生命力。
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