灵魂之问：三元锂和磷酸铁锂，究竟该PICK谁？

在三元锂和磷酸铁锂之间选择谁的问题，是每一家新能源汽车公司都会面临的灵魂问题。根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据，2019年1-8月，中国动力电池装机量累计38.2 GWh，其中三元电池装机26.1 GWh，占总装机量的68.4%；磷酸铁锂电池总负荷为11.0GWh，占总负荷的28.8%。从目前的实际装载量来看，三元锂电池比磷酸铁锂具有压倒性优势。造成如此巨大差异的原因是，磷酸铁锂主要用于新能源专用汽车和公交车，而在大型乘用车中所占份额非常小。事实上，在纯电动乘用车领域，磷酸铁锂曾经与三元锂电池平起平坐。根据乘联会秘书长崔东树整理的数据，在纯电动乘用车领域，2015年，三元锂占装机量的58%，磷酸铁锂占41%；2017年，三元锂的比例为75%，而磷酸铁锂的比例降至23%；

2018年，前者为89%，而后者为11%。可以看出，三元锂在纯电动乘用车中已经占领了各个城市和领地，而磷酸铁锂则被严重碾压。今年1-7月，磷酸铁锂的市场份额仅占5%。

这种局面的形成，从最初的并驾齐驱，到目前的地位悬殊，是由市场因素驱动的——锂三元相对较高的能量密度，更能满足电动汽车的里程需求，以及政策因素——新能源补贴政策倾向于青睐高续航里程、高能量密度的车型。随着新能源补贴的逐步退坡，磷酸铁锂在纯电动乘用车中势头强劲，工信部公布的新车型数量也逐渐增加。分析表明，这是磷酸铁锂的弹簧。但汽车商业评论认为，事情并没有那么简单。尽管纯电动乘用车几乎是三元锂离子电池的天下，但每一家车企在退还补贴时都会仔细计算经济效益。近日，工信部发布了2019年第七批、第八批新能源汽车推广应用推荐车型目录，每批目录均有9款搭载磷酸铁锂电池的纯电动乘用车。除了之前的批次外，磷酸铁锂纯电动乘用车的车型也越来越多。这些车型主要集中在江淮、奇瑞、东风、北汽、上汽通用五菱等车企。此外，一些新造车企业，如国机智骏、大成汽车、合众汽车，也开发了磷酸铁锂纯电动乘用车车型。

今年3月，北汽新能源EC220标准车型上市。与之前的EC220经典版和精英版使用三元电池不同，它配备了磷酸铁锂电池。续航里程从原来的171公里增加了35公里，而且价格更低。许多车型都推出了两个版本：三元锂和磷酸铁锂，例如Nezha N01。之所以增加磷酸铁锂版本，是因为联合汽车总裁张勇告诉《汽车商业评论》，原因是磷酸铁锂“性能稳定，价格有优势”。磷酸铁锂的价格低于三元锂。据常青藤经济研究院研究部总经理吴辉介绍，在制造成本方面，“锂铁在0.5元/Wh左右，三元锂在0.7元/Wh附近”。True Lithium Research的创始人Moko为汽车业务评论计算了一笔账。目前，车企磷酸铁锂电池系统的采购成本约为0.8元/Wh，而NCM523电池的采购成本为1元/Wh。如果使用磷酸铁锂，总容量为30kWh的电池组可以便宜6000元。简单地从这个角度来看，磷酸铁锂显然具有成本优势。然而，在Merco看来，这些账目需要详细计算。下面，我们以续航里程为250-300公里的纯电动汽车为例，对两种锂电池解决方案的经济性进行比较分析。根据真实锂研究的数据，250-300公里类别的纯电动乘用车的平均充电容量，磷酸铁锂为27.4千瓦时，三元锂汽车为26.4千瓦时。基于上述采购成本，一辆汽车的三元锂电池组成本要高出4480元。再次介绍补贴金额，根据2019年新能源汽车补贴政策，预计250-300公里类别的纯电动乘用车补贴将为锂三元额外补贴一两千元。经过综合换算，可以得出一个有趣的结论：在250-300公里的纯电动乘用车类别中，搭载三元锂仅比磷酸铁锂多3476元或2022元。

当然，虽然成本优势不是很明显，但目前磷酸铁锂的成本……

通常低于三元锂。对于对成本变化更敏感的车型来说，这是非常有吸引力的。这也是为什么磷酸铁锂在A00级纯电动汽车中非常受欢迎的原因，奇瑞蚂蚁、北汽EC220、宝骏E100和E200以及江淮iEV6E等车型都有磷酸铁锂版本。在未来新能源补贴完全消失后，磷酸铁锂的成本优势可能会更加凸显。届时，搭载磷酸铁锂的纯电动乘用车可能会进一步扩大规模。但与此同时，另一个不可忽视的因素是，三元锂电池的成本也在逐渐降低。显然很难确定这两种类型的锂电池中哪一种更具成本效益，并且必须动态观察。事情正在演变和变化。三元锂电池因其高能量密度而广受欢迎，磷酸铁锂电池也没有停止。今年第八批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中磷酸铁锂纯电动乘用车车型的电池系统能量密度大多在140Wh/kg左右。该值正是0.8倍补贴系数和0.9倍补贴系数之间的边界。今年上半年，国轩高科（002074，股吧）表示，公司生产的磷酸铁锂单体能量密度已达到190Wh/kg，处于行业领先水平。配套的客车系统能量密度为140Wh/kg，可满足400公里以上的新能源汽车续航里程。然而，就能量密度而言，磷酸铁锂仍明显不如三元锂。在孚能科创板最近的招股书中，孚能科技透露，公司已开始批量生产能量密度为285Wh/kg的三元软包。力神电池还透露，其开发的容量为77Ah的三元软包电池的能量密度为303Wh/kg。根据《汽车工业中长期发展规划》，到2020年，我国单体动力电池比能将达到300Wh/kg以上，力争达到350Wh/kg，系统比能力争达到260Wh/kg。这条标准线，三元锂电池无疑会更早达到标准。对于磷酸铁锂在乘用车领域的前景，吴辉并不乐观。他说， “磷酸铁锂在乘用车中的使用仍然是一条过渡路线，未来仍将有较高的能量密度。这样做在一定程度上可以解决眼前的利润问题，但从长远来看，会有更大的麻烦。一个原因是三元继续提高能量密度的空间更大，而磷酸铁锂基本处于巅峰。存在从电池单元到电池系统的组效率的概念，例如，电池单元的能量密度为180Wh/kg，并且电池系统的能量密度可能仅为150Wh/kg。提高系统的分组效率至关重要。根据Merco的数据，磷酸铁锂在乘用车中的群体效率目前已达到80%，其最大极限可能为85%。相比之下，三元的分组效率几乎达到70%，仍有很大的提升空间。这样，两年后，“搭载三元电池的产品仍然可以留在市场上，而搭载磷酸铁锂电池的产品可能需要在其生命末期开发新产品”。新产品的开发也需要成本。如果重复使用铁锂电池，则需要报告新产品，并且在此期间还会有产品测试成本。第二个原因是，即使2021没有新能源汽车补贴，也不意味着主管部门的评估标准会缺失。Moko认为，如果未来的标准是基于车辆的单位功耗，那么锂铁就有缺点。锂铁电池很重，即使在车辆空载的情况下，其单位功耗也很高。此外，由于电池重量的增加，车辆的负载能力也会受到影响。安全节能的汽车需要什么样的电池？在最近的一次行业论坛上，中国工程院院士杨玉生发表了自己的观点：目前，高镍三元电池等高能电池不应成为发展的重点，所有固态电池的成功尚不确定。磷酸铁锂电池应该是……

主力军，但性价比要不断提高。杨玉生之所以如此推崇磷酸铁锂，正是因为磷酸铁锂经常被提及的一个优点：稳定性更好。研究表明，不同电池的热失控温度，磷酸铁锂一般在500摄氏度以上，三元锂一般在300摄氏度以下，一些高镍三元锂电池甚至在200摄氏度以下。但到目前为止，还没有权威数据证明三元锂电池不如磷酸铁锂电池安全。根据中国科学院院士欧阳明高院士、清华大学教授的统计数据，2018年1月至9月，中国上报的21起电动汽车自燃事故中，三元电池占12起，其中只有两起是磷酸铁锂电池。

2019年8月18日，全国新能源汽车大数据联盟发布《国家新能源汽车监管平台大数据安全监管结果报告》。报告显示，今年5月以来，国家监管平台共发现79起新能源汽车安全事故，涉及96辆汽车。其中，86%的事故车辆使用三元锂离子电池，7%的事故车辆采用磷酸铁锂电池，7%事故车辆电池类型不确定。也就是说，在本次统计中，三元锂与磷酸铁锂事故车辆的比例约为12:1。然而，仅根据上述数据得出三元锂电池不如磷酸铁锂电池安全的结论显然是武断的。由于三元车的规模远远超过磷酸铁锂，且基数较大，因此如果发生更多事故也就不足为奇了。事实上，由于对电池安全的担忧，2016年1月，国家暂时暂停将三元锂电池公交车纳入新能源汽车推广应用推荐车型目录，直到2017年1月1日才解禁。但事实上，无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，任何电池路线在追求自身能量密度极限时都会遇到安全问题。当然，从长远来看，随着技术进步，磷酸铁锂的能量密度会逐渐提高，三元锂电池也会变得更安全。俗话说一把尺子有它自己的长度，一英寸也有它的长度。两者都有各自的特点，所以各自都有自己的市场。欧阳明高认为，不同车型应该使用不同的电池——乘用车价值范围，可以使用高比能的三元锂离子电池；乘用车的安全性更为重要，可以使用比能较低但稳定性较高的磷酸铁锂电池；在以纯电动汽车为主的动力电池中，三元锂电池仍将是未来的主要关注点。对于汽车公司来说，无论使用哪种电池，都必须在安全性、续航里程、成本和性能等多个因素之间取得平衡。技术路线本身没有高低之分，最适合自己的选择是正确的。

标签：江淮奇瑞国机智骏东风发现

汽车资讯热门资讯