電動(dòng)汽車的核心部件 —— 動(dòng)力電池，正在發(fā)生新一輪的技術(shù)路線更迭。
剛剛過(guò)去的 5 月份，磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量大幅超過(guò)了三元鋰電池。裝車量雖然仍略低一些，但是同比增幅高達(dá) 458%，按照這個(gè)節(jié)奏 6 月份就能超過(guò)三元鋰電池。
這意味著，過(guò)去幾年稱霸動(dòng)力電池市場(chǎng)的三元鋰電池，即將被磷酸鐵鋰電池全面反超，動(dòng)力電池的技術(shù)發(fā)生了重要變化。
作為磷酸鐵鋰電池的核心玩家，比亞迪的操盤手王傳福最近更是表示，“比亞迪刀片電池以一己之力把磷酸鐵鋰從邊緣化拉回來(lái)！”
這也從側(cè)面說(shuō)明了磷酸鐵鋰的發(fā)展勢(shì)頭之猛。那么動(dòng)力電池市場(chǎng)當(dāng)下不同產(chǎn)品的市場(chǎng)份額究竟如何？磷酸鐵鋰是如何實(shí)現(xiàn)反超的？比亞迪是否又真是頭號(hào)功臣呢？
01. 磷酸鐵產(chǎn)銷量暴漲 即將趕超三元鋰
2021 年 5 月份，在動(dòng)力電池領(lǐng)域可能是一個(gè)重要的歷史節(jié)點(diǎn)，在這個(gè)平平無(wú)奇的月份里，磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量幾年來(lái)首次超過(guò)了三元鋰電池。
中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2021 年 5 月份，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量為 13.8GWh，與去年同期相比增長(zhǎng)了 165.8%，跟上個(gè)月相比也增長(zhǎng) 6.7%。
其中三元鋰電池的產(chǎn)量為 5.0GWh，占比為 36.2%，同比增長(zhǎng)了 62.9%，但環(huán)比下降 25.4%，而磷酸鐵鋰電池則實(shí)現(xiàn)了雙增長(zhǎng)，總產(chǎn)量為 8.8GWh，占比為 63.6%，同比增長(zhǎng) 317.3%，環(huán)比增長(zhǎng) 41.6%。
▲中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布動(dòng)力電池產(chǎn)量情況
值得注意的是，即使將視線放到今年前五個(gè)月來(lái)看，磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量也略微占優(yōu)。中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，今年 1～5 月份，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量累計(jì)為 59.5GWh，同比累計(jì)增長(zhǎng) 227.3%。
其中三元鋰電池的總產(chǎn)量為 29.5GWh，占比為 49.6%，同比增長(zhǎng) 153.4%，而磷酸鐵鋰電池的總產(chǎn)量則為 29.9GWh，占比為 50.3%，同比增長(zhǎng) 360.7%。
也就是說(shuō)，在 5 月份之前，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量也非常接近了，而 5 月份磷酸鐵鋰電池的爆發(fā)，讓磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量徹底超過(guò)了三元鋰電池。
那么，在產(chǎn)量之外，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的裝車量變化如何呢？
通過(guò)中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)可以看到，現(xiàn)階段，磷酸鐵鋰電池的裝車量還沒(méi)有超過(guò)三元鋰電池，但在數(shù)量上已經(jīng)非常接近了。
數(shù)據(jù)顯示，今年 5 月份，動(dòng)力電池裝車量 9.8GWh，同比上升 178.2%，環(huán)比上升 16.2%。其中三元鋰電池的裝車量為 5.2GWh，同比上升 95.3%, 環(huán)比上升 1.0%；而磷酸鐵鋰電池的裝車量為 4.5GWh，同比上升 458.6%，環(huán)比增長(zhǎng) 40.9%。
▲中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布動(dòng)力電池裝車量情況
今年 1～5 月份，我國(guó)動(dòng)力電池的裝車量為 41.4GWh, 同比累計(jì)上升 223.9%。其中三元電池裝車量累計(jì) 24.2GWh，占比為 58.5%，同比累計(jì)上升 151.7%；而磷酸鐵鋰電池裝車量為 17.1GWh, 占總裝車量 41.3%，同比累計(jì)上升 456.6%。
從數(shù)據(jù)上來(lái)看，磷酸鐵鋰電池的裝車量跟三元鋰電池相比還有一定的差距。
但也還有一個(gè)數(shù)據(jù)非常值得關(guān)注，5 月份，磷酸鐵鋰電池的裝車量同比增長(zhǎng)了 458.6%，今年前五個(gè)月磷酸鐵鋰電池的裝車量增長(zhǎng)了 456.6%，這說(shuō)明磷酸鐵鋰電池今年的增長(zhǎng)幅度非常明顯，幾乎增長(zhǎng)了 5 倍。
而三元鋰電池的裝車量雖然也在同步增加，但是增長(zhǎng)幅度跟磷酸鐵鋰電池相比還有不小的差距。
從數(shù)據(jù)上來(lái)看，磷酸鐵鋰電池的裝車量短期內(nèi)還沒(méi)有減緩的趨勢(shì)，隨著時(shí)間的推進(jìn)，磷酸鐵鋰電池的裝車量也將會(huì)進(jìn)一步突破。
正因?yàn)槿绱?，有部分專家還認(rèn)為，6 月份，磷酸鐵鋰電池的裝車量將會(huì)超越三元鋰電池。
02. 電池技術(shù)路線大轉(zhuǎn)折 雙雄格局奠定
如果 6 月份磷酸鐵鋰電池能夠在裝車量上對(duì)三元鋰電池完成反超，這將會(huì)是動(dòng)力電池技術(shù)路線之爭(zhēng)上的重要時(shí)刻，畢竟此前動(dòng)力電池領(lǐng)域一直被三元鋰電池把持。
與磷酸鐵鋰電池相比，三元鋰電池的能量密度一直占據(jù)優(yōu)勢(shì)。此前磷酸鐵鋰電池單體能量密度為 130～150Wh/kg，三元鋰電池單體能量密度最多可以做到 210～280Wh/kg。
而國(guó)家政策此前對(duì)于能量密度比較推崇。
2017 年，國(guó)家正式把能量密度調(diào)整系數(shù)引入到補(bǔ)貼計(jì)算公式中，當(dāng)時(shí)能量密度補(bǔ)貼的下限是 90Wh/kg，120Wh/kg 的能量密度就可以拿到最高 1.1 的補(bǔ)貼系數(shù)。到了 2018 年，能量密度的最低補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)提升到了 105Wh/kg，能量密度的最高補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)提升至 160 瓦時(shí)/千克，補(bǔ)貼系數(shù)也隨之提高至 1.2。
這就意味著電池的能量密度越高，能拿到的補(bǔ)貼也就越多，而高能量密度則是三元鋰電池的特長(zhǎng)，因而從 2017 年開(kāi)始，三元鋰電池的裝車量就逐步上升。
▲汽車動(dòng)力電池
近兩年，國(guó)家改變新能源補(bǔ)貼政策。2019 年，新政策規(guī)定，即使電池的能量密度超過(guò)了 160Wh/kg 補(bǔ)貼系數(shù)也不會(huì)超過(guò) 1 倍，這意味著電池能量密度方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不能再為車企帶來(lái)更多的補(bǔ)貼。2020 年則維持了這一數(shù)據(jù)。
▲2019 年補(bǔ)貼政策截圖
更高的能量密度拿到的補(bǔ)貼并不會(huì)增加，因而車企和電池企業(yè)也不再過(guò)分追求電池的能量密度，這樣一來(lái)磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)就開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)了。
磷酸鐵鋰電池是采用了磷酸鐵鋰作為電池的正極材料，磷酸鐵鋰晶體中的 P-O 鍵難以分解，就算是在非常高的溫度或者過(guò)充的時(shí)候也不會(huì)結(jié)構(gòu)崩壞，當(dāng)電池的溫度處在 500 攝氏度～600 攝氏度的高溫時(shí)，其內(nèi)部的化學(xué)成分才開(kāi)始分解，而這也決定了磷酸鐵鋰電池的安全性更高。
而循環(huán)壽命長(zhǎng)則是磷酸鐵鋰電池的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，磷酸鐵鋰電池的在循環(huán)了 3500 次之后，電池的壽命才會(huì)衰減至 80% 即強(qiáng)制更換的界限，而三元鋰電池在循環(huán)了 2000 次之后就需要更換了。
估算來(lái)看，磷酸鐵鋰電池的使用壽命可以達(dá)到 10 年以上，而三元鋰電池的使用壽命在 6～8 年。
另外一點(diǎn)比較重要的是，磷酸鐵鋰電池的成本要低于三元鋰電池。
磷酸鐵鋰電池是生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)使用鈷這樣的貴重金屬。鈷是一種稀缺金屬，產(chǎn)量少且分布不均，美國(guó)地質(zhì)勘探局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，全球陸地鈷資源的儲(chǔ)量約為 700 萬(wàn)噸，其中剛果（金）的儲(chǔ)量占比為 52%、澳大利亞儲(chǔ)量占比為 17%，古巴的儲(chǔ)量占比為 7%，其他國(guó)家的儲(chǔ)量則非常低。
而這也是三元鋰電池成本居高不下的原因。比亞迪總裁王傳福在近期的表示：“三元電池用了很多金屬鈷和金屬鎳，這些資源在中國(guó)很少，我們不可能從石油依賴進(jìn)口，轉(zhuǎn)變成稀有金屬依賴進(jìn)口，這都會(huì)有被卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)，所以我們認(rèn)為大規(guī)模使用的電池一定不能依賴稀有金屬?！?/p>
▲比亞迪總裁王傳福
正因?yàn)闆](méi)有采用貴重金屬，公開(kāi)資料顯示，磷酸鐵鋰電池的度電成本可以控制在 600 元內(nèi)，而三元鋰電池的度電成本在 1000 元左右。
安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)并且成本低也讓磷酸鐵鋰電池重新走到臺(tái)前。整個(gè)動(dòng)力電池格局的也因此而發(fā)生了變化，從三元鋰電池為主，磷酸鐵鋰電池為輔，變?yōu)榱她R頭并進(jìn)的格局。
長(zhǎng)期看，由于成本的優(yōu)勢(shì)，一些中低端車型或?qū)?huì)標(biāo)配磷酸鐵鋰電池，而只有一些追求續(xù)航和更多功能的高端車型才會(huì)選用三元鋰電池，而磷酸鐵鋰電池將會(huì)因此而成為主流。
隨著磷酸鐵鋰電池的大量裝車，電動(dòng)汽車的成本也將會(huì)持續(xù)下降，這對(duì)新能源汽車普及的影響將會(huì)非常大。
從電池產(chǎn)業(yè)上來(lái)看，目前的動(dòng)力電池格局或?qū)⒁矔?huì)發(fā)生變化，比亞迪這樣主打磷酸鐵鋰電池的玩家，或?qū)?huì)登上發(fā)展的快車。
03. 熱門車偏愛(ài)磷酸鐵 新車積極跟進(jìn)
磷酸鐵鋰電池能夠在裝車量上超過(guò)三元鋰電池，最直接的原因就是熱門車型的帶動(dòng)，以及越來(lái)越多的車企開(kāi)始效仿跟進(jìn)。
乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，今年前五個(gè)月賣的最好的車型分別為五菱宏光 MINI EV、特斯拉 Model 3、特斯拉 Model Y、比亞迪漢 EV、廣汽 Aion S。
▲乘聯(lián)會(huì)公布前五個(gè)月新能源銷量榜單
這五款車中，五菱宏光 MINI EV、比亞迪漢 EV 均采用了磷酸鐵鋰電池，而特斯拉 Model 3 和廣汽 Aion S 也都有磷酸鐵鋰電池版本，Model 3 的銷售主力 —— 后驅(qū)長(zhǎng)續(xù)航版就只有磷酸鐵電池。
目前五菱宏光 MINI EV 每個(gè)月的銷量都穩(wěn)穩(wěn)的保持在 2 萬(wàn)臺(tái)以上，雖說(shuō)這款車電池的容量比較小，但如此龐大的一個(gè)銷售量級(jí)，也給磷酸鐵鋰電池貢獻(xiàn)了不少的裝車量。
特斯拉 Model 3 和比亞迪漢 EV 則是主要的裝車量貢獻(xiàn)者。特斯拉 Model 3 基礎(chǔ)版采用了磷酸鐵鋰電池，而這款車的電池容量為 55kWh，這款車每個(gè)月的銷量也可以穩(wěn)定在 1 萬(wàn)臺(tái)左右。比亞迪漢 EV 的電池容量為 77kWh，這款車也保持了每個(gè)月銷 6000 余臺(tái)的銷量。
但除了這三款暢銷車型采用了磷酸鐵鋰電池，也有更多的爆款車型逐步換上了磷酸鐵鋰電池。
在剛剛過(guò)去的 5 月中，新造車三強(qiáng)之后小鵬汽車 5 月份的銷量出現(xiàn)了環(huán)比增長(zhǎng)，而造車這一現(xiàn)象的功臣則是小鵬 P7。
▲小鵬 P7
5 月份，小鵬 P7 的銷量為 3797 臺(tái)，是小鵬 P7 自去年 7 月份大規(guī)模交付以來(lái)最高的月交付記錄。銷量大增的原因也很簡(jiǎn)單，小鵬汽車在今年 5 月份，正式交付了磷酸鐵鋰電池版本的 P7。
這一版本的車型搭載了 60.2kwh 容量的磷酸鐵鋰電池，NEDC 綜合續(xù)航里程可達(dá) 480km。但車輛的價(jià)格并沒(méi)有下探，而是附贈(zèng)了自動(dòng)駕駛輔助功能，這套功能的價(jià)格超過(guò)兩萬(wàn)元，屬于變相降價(jià)。
小鵬汽車方面也表示，“P7 磷酸鐵鋰版本自今年 3 月推出以來(lái)，市場(chǎng)需求強(qiáng)勁?！辈怀鲆馔獾脑?，6 月份小鵬 P7 的銷量還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。
另外，逐步殺入新造車第一梯隊(duì)的哪吒汽車和零跑汽車主銷車型也都搭載了磷酸鐵鋰電池。哪吒汽車 5 月份的銷量為 4508 臺(tái)，其中哪吒 V 的占比超過(guò)了 90%，這款車采用的正是磷酸鐵鋰電池。
▲哪吒 V
零跑汽車目前的主銷車型為 T03，這款車在今年 5 月份共計(jì)售出了 3147 輛，而這款車也采用了磷酸鐵鋰電池。
從上面這些例子也不難看出，目前銷量最好的電動(dòng)汽車和最有熱度的電動(dòng)汽車都推出了磷酸鐵鋰電池版本，也正是這些車型才讓磷酸鐵鋰電池裝車量逐步上升。
04. 裝配工藝改進(jìn)電池性能 非比亞迪獨(dú)家
磷酸鐵鋰電池能夠?qū)θ囯姵赝瓿煞闯?，表面上看是熱門車型的帶動(dòng)，其實(shí)最核心的是技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)。
對(duì)于磷酸鐵鋰電池來(lái)說(shuō)，最大的問(wèn)題就是能量密度不足，目前多個(gè)電池企業(yè)已經(jīng)拿出了應(yīng)對(duì)措施。
比亞迪刀片電池直接將電池拉長(zhǎng)，固定在結(jié)構(gòu)件上，取消了模組和梁的設(shè)計(jì)，空間利用率達(dá)到了 60%，比原來(lái)的電池提升了 50%，更大的空間利用率也保證了電池空間能量密度。
公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，比亞迪的刀片電池包的能量密度達(dá)到了 140Wh/kg，已經(jīng)追上了部分三元鋰電池的能量密度。
▲比亞迪刀片電池
在推出了刀片電池之后，比亞迪就開(kāi)始擴(kuò)大產(chǎn)能，并且將自己旗下的所有車型都更換上了磷酸鐵鋰電池，而首款搭載刀片電池的比亞迪漢 EV 也取得了不錯(cuò)的市場(chǎng)表現(xiàn)。
更重要的是，比亞迪的刀片電池改變了其此前的自產(chǎn)自銷的模式，比亞迪打算向其他車企供貨。比亞迪方面一直對(duì)外表示，幾乎所有車企都在與比亞迪洽談關(guān)于刀片電池的合作事宜，其中不乏國(guó)際知名品牌。
寧德時(shí)代的 CTP 技術(shù)主要是把原來(lái)的多模組方式改成了兩個(gè)大模組的方式，省去了電池模組組裝環(huán)節(jié)，可以減少包括線束、側(cè)板、底板等在內(nèi)約 40% 的零部件，與傳統(tǒng)電池包相比，CTP 電池包體積利用率提高了 15%~20%，生產(chǎn)效率提升了 50%，電池包能量密度提升了 10%-15%，另外還能大量節(jié)省成本。
正因如此，特斯拉開(kāi)始從寧德時(shí)代處購(gòu)買磷酸鐵鋰電池，讓特斯拉 Model 3 的入門車型 —— 標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級(jí)版售價(jià)從 27.1 萬(wàn)降至 24.9 萬(wàn)元，降幅 2.2 萬(wàn)元。
▲特斯拉 Model 3 入門車型進(jìn)一步降價(jià)
在降價(jià)了之后，在去年最后的兩個(gè)月內(nèi)，特斯拉的銷量均突破了 2 萬(wàn)輛，正是這樣的良好表現(xiàn)，也讓更多的車企開(kāi)始認(rèn)真思考采用磷酸鐵鋰電池。
目前小鵬汽車也選用了寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電池，哪吒汽車的電池則采用了寧德時(shí)代、捷威動(dòng)力等多家電池企業(yè)的電池。
不過(guò)，需要注意的是，磷酸鐵鋰電池也還存在一個(gè)無(wú)法緩解的問(wèn)題 —— 冬季續(xù)航縮水嚴(yán)重。
去年冬季，多個(gè)購(gòu)買了特斯拉磷酸鐵鋰版 Model 3 和比亞迪漢 EV 的車主都在網(wǎng)上反映電池的續(xù)航能力打了折扣，有用戶甚至表示續(xù)航直接打 5 折。
北京高壓科學(xué)研究中心研究員高翔此前曾向車東西介紹稱，與三元鋰電池（正極材料為三元鋰）相比，磷酸鐵電池的正極材料導(dǎo)電性比較弱，在低溫下這一弱點(diǎn)就會(huì)變得更加突出。
蜂巢能源的技術(shù)支持總監(jiān)林育民也表示：“磷酸鐵鋰正極材料橄欖石晶體結(jié)構(gòu)存在固定的缺陷，在低溫情況下，容量與工作電壓表現(xiàn)較差?！?/p>
高翔還向車東西介紹了另外一個(gè)可能存在的因素，即液態(tài)電解質(zhì)在低溫的時(shí)候，流動(dòng)性比較差，鋰離子在電解質(zhì)中的擴(kuò)散速率比較慢。而液態(tài)電解質(zhì)在冬季低溫下很容易降低流動(dòng)性，所以目前液態(tài)電解質(zhì)體系下的動(dòng)力電池都會(huì)受到低溫的影響。
而出現(xiàn)斷崖性掉電的原因則主要跟車輛對(duì)電池的監(jiān)測(cè)有關(guān)，這也是磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域存在的一個(gè)難題。林育民告訴車東西，磷酸鐵鋰電池的放電電壓很平，監(jiān)控電量比較難，在實(shí)際使用過(guò)程中電流又忽高忽低，也監(jiān)控不準(zhǔn)。由于車輛系統(tǒng)監(jiān)測(cè)存在一定的時(shí)延，這就導(dǎo)致了車輛表顯里程會(huì)出現(xiàn)大幅下滑的情況。
但瑕不掩瑜，這些問(wèn)題主要集中在北方用戶身上，在中部和南方城市并不明顯。
05. 結(jié)語(yǔ)：動(dòng)力電池領(lǐng)域仍處在激蕩中
新能源汽車作為一個(gè)新興的領(lǐng)域，其發(fā)展還沒(méi)有最終定型，比如未來(lái)的電動(dòng)汽車究竟是什么樣子，現(xiàn)在還沒(méi)有定論。而電動(dòng)汽車的核心動(dòng)力來(lái)源動(dòng)力電池的最理想狀態(tài)也還沒(méi)有確認(rèn)。
在三元鋰電池大舉進(jìn)攻之前，磷酸鐵鋰電池一直是行業(yè)的王者，但在政策和能量密度的雙重打擊之下，三元鋰電池迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。而去年以來(lái)，磷酸鐵鋰電池又開(kāi)始逐步在市場(chǎng)中占據(jù)一定的位置。
但就整個(gè)電池行業(yè)來(lái)說(shuō)，目前所采用的幾款電池都有不同的缺點(diǎn)，電池企業(yè)和車企的研究還一直沒(méi)有停下來(lái)，總的來(lái)看，整個(gè)行業(yè)還將處在不停的變革之中。
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