“复仇之战”?磷酸铁锂“杀”回来了

彭斐 编辑
06-23 07:00/浏览

    [汽车之家 行业]  “石油不卡脖子了,不能转变成金属钴、金属镍的卡脖子。" 比亚迪集团董事长兼总裁王传福日前意味深长地说,“真正大规模推广的电池,一定是不依赖稀有金属。”

    醉翁之意不在酒,王传福的弦外之音,正是近来风头正劲的磷酸铁锂电池。行业最新数据也显示,今年5月我国磷酸铁锂电池单月产量占动力电池总产量的63.6%。

    这是近三年来,磷酸铁锂从产量上首次超越三元锂。这也应了王传福的一句话——“比亚迪以一己之力,把磷酸铁锂从死亡的边缘拉了回来”。

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    磷酸铁锂和三元锂,两者皆是新能源汽车的电池材料方案。前者凭借稳定性、性价比高等,让汽车“跑得更安全”,后者则因能量密度高,让汽车“跑得更远”。两者各有千秋,多年来一直互相“厮杀”,争夺动力电池的“王座”。

    在较为显眼的三次“决斗”中,具备先发优势的磷酸铁锂,先是迅速被三元锂“掀翻在地”,然后又在前景不被看好的情况下上演了“惊天逆转”。重回巅峰的磷酸铁锂真的从此“一统江湖”了吗?

Round 1:磷酸铁锂被谁赶下了神坛?

    2019年起,国家拿出真金白银补贴新能源汽车市场。早期,政策偏向于商用车,磷酸铁锂因其安全性、循环寿命等优势立即在市场上站稳脚跟。

    当时,比亚迪是国内动力电池行业老大,以磷酸铁锂电池作为核心产品。

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    2017年以前,磷酸铁锂长期霸占动力电池“王座”,其份额甚至高达70%以上,但有两个关键性事件,让磷酸铁锂逐渐失去战斗力。

    其一是特斯拉的盈利,瞬间放大了三元锂的优势。

    2013年一季度,亏损十年的特斯拉首度盈利1120万美元,股价一度从年初30多美元/股涨到100美元/股以上。最吸引市场的莫过于,特斯拉Model S(参数|询价)续航里程高达500公里。而当时主流的采用磷酸铁锂电池纯电动汽车续航,大多徘徊在200公里以下。

    随后,一份特斯拉产业链深度研究报告传开。在其复杂的供应链中,电池包采用的8142个高能量密度的18650电芯,来自于松下的NCA镍钴铝,即三元材料。

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『2014版Model S』

    之后,中国车企开始纷纷效仿。在2014年北京车展上,江淮、奇瑞、北汽、众泰等厂家都表示,在最新车型中将采用三元锂材料。

    期间,有一家2011年成立的动力电池厂商逐渐受到业内关注。当时谁也没有想到,这家小企业只用了8年时间就称霸全球电池帝国。它就是后来业界熟知的宁德时代,除了有“白名单”保护因素外,很大程度上要归功于其抓住了三元锂这一风口,顺利起飞。

    其二是政策出手,直接给了动力电池行业一记重拳,打得磷酸铁锂彻底懵圈。

    2016年12月,国家首次将电池系统能量密度纳入考核标准,高能量密度、长续航里程是补贴重点。很明显,带着能量密度瓶颈硬伤的磷酸铁锂,后劲不足。相反,三元锂通过高能量密度这一“武器”,获取了诸多主机厂的芳心。

    在2018年的动力电池排位赛上,三元锂占58.17%,磷酸铁锂占比跌落至39%。这是三元锂市场占比首次超过磷酸铁锂。

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    这种情况也引起多位业内人士担心。当时,一位电池领域资深人士表示,“特斯拉厉害之处在于采用松下提供的电芯,但电芯封装和电池管理系统是独创的。反观国内很多车厂和电池厂,大多奔着补贴而去,能否做好电芯一致性、封装和电池管理系统,都还存疑,安全性难评估。”

    即使如此,三元锂自2018年起在纯电动乘用车上一路攻城略地,磷酸铁锂则惨遭碾压。2019年1-7月,磷酸铁锂在纯电动乘用车领域仅占5%的市场份额。

    一时之间,磷酸铁锂陷入了“失宠”、即将“淘汰”等境地。

Round 2:火爆的三元锂被火给“爆”了

    三元锂电池虽然续航能力十分优秀,但正如之前专家所担忧的,其最大的缺点是安全性不如磷酸铁锂电池,遇到高温或剧烈碰撞容易爆燃。

    “厂家一开始入局三元锂技术路线,普遍的心态都是:先做出来。”一位业内分析人士对此表示。按国家四部委出台的新能源汽车补贴政策,续航里程越长,补贴就越多。

新能源乘用车补贴变化对比
考核参数2018年方案2019年方案变化幅度
度电补贴(元/kWh)1200550-54.2%
续航里程(km、万元)100≤R<1500100≤R<15000
150≤R<2001.5150≤R<2000-100%
200≤R<2502.4200≤R<2500-100%
250≤R<3003.4250≤R<3001.8-47%
300≤R<4004.5300≤R<4001.8-60%
400≤R5.05.0400≤R5.02.5-50%
数据来源:财政部;制表:汽车之家行业频道

    近几年,电动车越卖越多,起火、自燃、爆炸等字眼,开始冲击着行业神经。不知不觉间,各方都把矛头对准了有“先天缺陷”的三元锂。这口“天降大锅”,开始压得三元锂喘不过气来。

    “几乎平均每1.5天就有一起电动车自燃事故发生。”据《新能源汽车国家大数据联盟》报告显示,2020年1-9月的电动车起火事件中,使用三元锂电池的车辆占比高达95%,磷酸铁锂电池只占5%。

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    业内也开始对三元锂电池的安全性产生了质疑。然而,仅仅是安全性,把磷酸铁锂从边缘化拉回来的可能性不大,毕竟过去几年,磷酸铁锂一直被扣上“低端”帽子。

    2019年,王传福在媒体采访时表示,“未来,不排除比亚迪会在小型电动汽车上引用能量密度更高的材料电池。”当时,王传福特地强调了一句话——“不一定是三元锂”。

    接下来发生的,外界或已熟知。2020年3月,比亚迪磷酸铁锂“刀片电池”问世,同时让业界震撼的还有比亚迪的针刺实验。王传福更是喊出了“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉”的豪言。

    在安全性的基础上,“刀片电池”的另一神奇作用,即补足了磷酸铁锂电池在能量密度上的短板。

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    在更加安全的同时,搭载“刀片电池”的比亚迪汉可实现605km的续航里程。截至2021年5月,比亚迪汉累计销量逾8万辆,是比亚迪销量的主力军。

    另一方面,特斯拉的再次“搅局”,也加速了磷酸铁锂迎来“第二春”。2020年10月,搭载宁德时代磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3进入工信部目录,并出口到欧洲市场。

    宁德时代的CTP动力电池包与“刀片电池”有异曲同工之处,都属于电池包创新,且同时达到国家新能源补贴政策标准。CTP电池包体积利用率提高了20%,能量密度超过180Wh/kg。

    在磷酸铁锂的加持下,国产Model 3将补贴后售价调低至24.99万元,业内直接将特斯拉视为“鲨鱼”。2020年6月,理想汽车创始人李想发出灵魂拷问——“为什么一辆续航只有445公里的特斯拉在销量上一骑绝尘干翻对手”?

特斯拉中国 Model 3 2021款 标准续航后驱升级版

『特斯拉Model 3』

    背后实质揭示了一个产业现状:电动车领域的竞争,不再单单比拼续航里程、能量密度,围绕整车性价比、安全等方面的综合提升才刚刚展开。

    如今,“武器"得到升级的磷酸铁锂,不仅可以在低端乘用车中广泛应用,也可以在中高端车型中出现身影。从2020年12批工信部公示的新车推广目录来看,磷酸铁锂乘用车车型在新能源乘用车中占比44%,占比显著高于2018年和2019年。

    以三元电池为主的高端市场,格局开始有所松动,磷酸铁锂正重新迎来“第二春”。

Round 3:磷酸铁锂真能“一统江湖”?

    重新杀回乘用车市场是必然,只是没料到重回“王座”的速度如此之快。

    据中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,5月磷酸铁锂电池产量达到了8.8GWh,占总产量63.6%,同比增长317.3%;今年前5个月,磷酸铁锂电池产量累计29.9GWh,占总产量50.3%,同比累计增长360.7%。

    磷酸铁锂暴涨的背后离不开爆款车型的助攻。除比亚迪汉、国产特斯拉Model 3之外,五菱宏光MINI EV自2020年7月上市以来,爆发力惊人,仅半年时间销量就突破15万辆。宁德时代、国轩高科、鹏辉能源等配套电池供应商都从中受益。

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『五菱宏光MINI EV』

    此外,各车企为降低成本,争夺价格敏感的用户,纷纷选择或尝试更换电池种类。

    3月3日,小鹏汽车宣布推出磷酸铁锂电池版本的车型。新增的P7“后驱标准续航”版本,较此前三元锂电池长续航版本里程减少106公里至480公里。但相应地,车型售价直降2万元。该车型于5月开始交付,P7整体月交付量较4月环比大增27%。换言之,磷酸铁锂电池,成为了小鹏P7实现量变的“催化剂”。

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『小鹏P7』

    磷酸铁锂,当年“跌下王座”,政策是最大推力,如今“回归王座”,靠的也是政策。2020年,补贴逐渐退坡,国家对电池包能量密度的追求也告一段落,反之将安全性的要求提到新的高度。车企选择磷酸铁锂的背后,愈发反映出在磷酸铁锂技术的性能和成本之间找到了平衡点。

    业内专家认为,每年到夏季,新能源汽车着火事故普遍增多,汽车召回数量越来越大,给整车企业带来巨大经济损失。因此,电池成本不光要看采购成本,还要把召回等售后服务一起考虑进去。未来,会有更多中高端车型考虑磷酸铁锂。

    就在不久前,据相关消息披露,下定决心造车的科技巨头苹果,正在与宁德时代、比亚迪,就电动汽车项目供应磷酸铁锂电池进行谈判。

    日前,更有多家媒体报道,国产特斯拉Model Y将会新增磷酸铁锂电池版本,电池将由宁德时代供应,并计划于7月推出。在此之前该车型采用LG能源的三元锂电池。

    今年4月,据多位知情人士透露,蔚来将对现有70度电池包进行升级,新电池包采用磷酸铁锂,计划2021年四季度发布;同年2月,李想称,理想首款纯电动汽车将在2023年交付,纯电动车型将考虑搭载磷酸铁锂电池。

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    磷酸铁锂,似乎真要在多重利好下一统动力电池的江湖了。然而,未来果真如此么?

写在最后:共生互补

    这一局,磷酸铁锂胜,但这并不代表磷酸铁锂可以稳坐“王位”。

    不可回避的是,磷酸铁锂电池并非完美无缺。去年中国北方地区遭遇寒冷天气,使用磷酸铁锂电池的车型续航里程出现大幅衰减,与新车销售时标明的里程相比,近乎腰斩。

    另外,受限于单体能量密度已接近理论极限,磷酸铁锂电池后续要持续降本,需依赖于规模效应。自2020年10月以来,磷酸铁锂的单吨价格已从历史低位3.2万元/吨,反弹至5月底的5万元/每吨,价格波动也给磷酸铁锂带来一定的不确定性。

    如果将时间线拉远,磷酸铁锂也不会是未来动力电池霸主,而是综合能力更上一层楼的终极boss——固态电池。但鉴于从“液态”转向“固态”,从实验室走向批量生产,步履维艰,多数业内专家认为,2030年之前,纯固态电池很难大规模看到。

    未来10年内,磷酸铁锂与三元锂的“恩怨”仍会延续,但两者将会捕获不同市场定位的消费者,此消彼长,没有谁可以碾压对方。毕竟,真正决定动力电池命运的,既有政策大手的无形掌控,也有商业化推广现实的成本考量。

    在固态电池真正来临之前,磷酸铁锂与三元锂未来的关系,不会是势同水火的“仇”,而是共生互补的“恩”。(文/汽车之家 彭斐)

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