为何众多车企都开始热衷于磷酸铁锂电池？2021-03-26 09:15
动力电池作为新能源汽车的“心脏”，它能够决定一辆纯电动车的续航、安全性能等至关重要的属性。在此前政策的引导下，拥有能量密度较高的三元锂电池备受市场青睐，但在2020年三元锂电池装机量开始下滑。
据中国汽车动力电池产业创新联盟此前发布的数据显示，2020年国内动力电池累计销量达65．9GWh。其中三元锂电池共计装车38．9GWh，占比61．1％，累计下降4．1％；而磷酸铁锂电池装机24．4GWh，占比38．3％，累计增长20．6％，成为销量同比唯一增长的动力电池类型。
在2021年装载磷酸铁锂电池的车型也会越来越多，例如：小鹏汽车在3月发布了小鹏G3和P7新增车型，并配备磷酸铁锂电池，欧拉好猫在3月中旬也发布了三款磷酸铁锂版本车型，除此之外，3月初工信部发布的第342批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示中也有22款车型采用磷酸铁锂电池。
为何众多车企都开始热衷于磷酸铁锂电池？
磷酸铁锂成本低 降低购入门槛
根据彭博社新能源观察12 月公布的调查来看，全球市场三元锂电芯的价格在102 美元／kWh，而磷酸铁锂电芯则低至80美元／kWh，两者差距22美元。
目前纯电动车型所配备的电池容量大多数都在70kWh，我们就以该容量进行计算（在不计算电芯组成费用情况下），使用三元锂电芯成本为7140美元（人命币约等于46410元），而使用磷酸铁锂电芯则只需要5600美元（人命币约等于36400元），两者差距在10000元左右，而未来电池容量越高，两者的差距就会更大。
这也就是此前特斯拉Model 3标准续航在使用磷酸铁锂电池之后，能从由原来的27．155万降至24．99万元的主要原因。
磷酸铁锂安全系数更高 更耐用
新能源汽车自燃问题一直备受关注，据了解， 2020年共有50起以上起火事件，其中绝大多数都为自燃。而此前新能源汽车国家大数据联盟副秘书长刘鹏在此前就表示，新能源汽车安全事故大多发生在高SOC状态，其中三元锂电池由于能量密度大，活性大，更容易热失效，在250℃到300℃的温度就可能发生分解和爆炸。
而磷酸铁锂电池在温度超过600℃才会发生分解，相比三元锂电池要更加稳定。除此之外，在电池的使用寿命上，磷酸铁锂可以充电3500次才衰减至强制更换的界限80％，估算下来大概可以使用10年以上，而三元锂充电2000次左右就已经衰减至限定值了，这大致只能使用6年的时间。
技术成熟 磷酸铁锂电池缺点被缩小
2019年国家对补贴政策门槛进行了提升，动力电池能量密度需要达到105Wh／kg，并且续航里程需要达到250km才能进行补贴，但由于当时技术还不够成熟，使用能量密度较低的磷酸铁锂电池难以获得补贴，众多车企就选择了能量密度更高的三元锂电池。
不过随着中国电池技术日益成熟，不少动力电池企业都研发出如何解决磷酸铁锂低的问题，像宁德时代此前发布的CTP技术，该技术通过改变电池包内部的布局结构，去掉了模组，将电芯直接组成 Pack。从而让电池包的体积利用率上升 15－20％，能量密度提升 10－15％。
除此之外，比亚迪研发出刀片电池，该电池通过CTP（Cell to Pack）设计思路，直接取消了电池包内部的框架，通过横向密集排列的多排电芯，将内部空间的利用率提升到了60％左右。结果就是电池包整体的能量密度以及容量的提升。以搭载最新刀片电池的比亚迪汉EV为例，其电池包总能量为76．9kWh，能量密度140Wh／kg。
新的CTP设计思路不仅让刀片电池在性能参数上达到了平均水平，由于减少了电池组装模组的端板、侧板以及用于固定模组的框架、螺栓等紧固件，还降低了部分制造成本，提升制造效率。
磷酸铁锂与三元锂该如何选？
虽然磷酸铁锂电池目前装机量提升，但该电池并非完全取代三元锂电池，很多车企都选择用“两条腿”走路，同一款车型会发布两种不同电池的版本。于是有很多消费者会有疑惑，这两种版本应该如何选择。
在笔者看来，具体如何选择还是需要根据车型而言，我们拿小鹏P7和欧拉好猫来举例。
首先是小鹏P7，磷酸铁锂版本车型起步售价并非发生变化，不过在续航和配置上进行了调整，其中续航从586km下降到480km，在配置上配备XPILOT 2．5系统。如果是想要体验目前自动驾驶等功能并对续航没有非常高的要求，笔者认为选择磷酸铁锂版本的更合适，但如果对于经常使用新能源车驾驶长途的消费者来说，选择三元锂电池版本更为合适，毕竟更长的续航能够一定程度减少里程焦虑的问题。
接着就是欧拉好猫，该车磷酸铁锂版本和三元锂版本没有任何区别，无论是在售价上还是配置上或者是续航上都保持一致。因此对于消费者而言选择就需要考虑自身地区，目前磷酸铁锂车型虽然BMS控温技术作为辅助，可以尽量降低低温对电池带来的问题，但在面对极寒的情况或多或少还是会导致续航有一定降低，如果是生活在北方，笔者建议还是选择三元锂电池会更稳妥一些。
写在最后
在技术层面提高之后，磷酸铁锂电池的优势要更加突出，从装机量上就可以看出磷酸铁锂电池正在崛起，但是这并不代表三元锂电池没落。在笔者看来这两种不同得电池就像燃油车时代的自然吸气和涡轮增压一样，各有优劣，形成互补的方式，能够覆盖更广的使用场景，为消费者提供更多选择。
深圳市恒创兴电子科技有限公司是一家专业从事BMS电源管理系统、锂电池保护板、储能电池的开发、集成、测试、销售及相关电子产品的生产，混合集成电路的技术开发、生产、测试及销售一体的高新科技企业，电池保护板定制厂家。
据中国汽车动力电池产业创新联盟此前发布的数据显示，2020年国内动力电池累计销量达65．9GWh。其中三元锂电池共计装车38．9GWh，占比61．1％，累计下降4．1％；而磷酸铁锂电池装机24．4GWh，占比38．3％，累计增长20．6％，成为销量同比唯一增长的动力电池类型。
在2021年装载磷酸铁锂电池的车型也会越来越多，例如：小鹏汽车在3月发布了小鹏G3和P7新增车型，并配备磷酸铁锂电池，欧拉好猫在3月中旬也发布了三款磷酸铁锂版本车型，除此之外，3月初工信部发布的第342批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示中也有22款车型采用磷酸铁锂电池。
为何众多车企都开始热衷于磷酸铁锂电池？
磷酸铁锂成本低 降低购入门槛
根据彭博社新能源观察12 月公布的调查来看，全球市场三元锂电芯的价格在102 美元／kWh，而磷酸铁锂电芯则低至80美元／kWh，两者差距22美元。
目前纯电动车型所配备的电池容量大多数都在70kWh，我们就以该容量进行计算（在不计算电芯组成费用情况下），使用三元锂电芯成本为7140美元（人命币约等于46410元），而使用磷酸铁锂电芯则只需要5600美元（人命币约等于36400元），两者差距在10000元左右，而未来电池容量越高，两者的差距就会更大。
这也就是此前特斯拉Model 3标准续航在使用磷酸铁锂电池之后，能从由原来的27．155万降至24．99万元的主要原因。
磷酸铁锂安全系数更高 更耐用
新能源汽车自燃问题一直备受关注，据了解， 2020年共有50起以上起火事件，其中绝大多数都为自燃。而此前新能源汽车国家大数据联盟副秘书长刘鹏在此前就表示，新能源汽车安全事故大多发生在高SOC状态，其中三元锂电池由于能量密度大，活性大，更容易热失效，在250℃到300℃的温度就可能发生分解和爆炸。
而磷酸铁锂电池在温度超过600℃才会发生分解，相比三元锂电池要更加稳定。除此之外，在电池的使用寿命上，磷酸铁锂可以充电3500次才衰减至强制更换的界限80％，估算下来大概可以使用10年以上，而三元锂充电2000次左右就已经衰减至限定值了，这大致只能使用6年的时间。
技术成熟 磷酸铁锂电池缺点被缩小
2019年国家对补贴政策门槛进行了提升，动力电池能量密度需要达到105Wh／kg，并且续航里程需要达到250km才能进行补贴，但由于当时技术还不够成熟，使用能量密度较低的磷酸铁锂电池难以获得补贴，众多车企就选择了能量密度更高的三元锂电池。
不过随着中国电池技术日益成熟，不少动力电池企业都研发出如何解决磷酸铁锂低的问题，像宁德时代此前发布的CTP技术，该技术通过改变电池包内部的布局结构，去掉了模组，将电芯直接组成 Pack。从而让电池包的体积利用率上升 15－20％，能量密度提升 10－15％。
新的CTP设计思路不仅让刀片电池在性能参数上达到了平均水平，由于减少了电池组装模组的端板、侧板以及用于固定模组的框架、螺栓等紧固件，还降低了部分制造成本，提升制造效率。
磷酸铁锂与三元锂该如何选？
虽然磷酸铁锂电池目前装机量提升，但该电池并非完全取代三元锂电池，很多车企都选择用“两条腿”走路，同一款车型会发布两种不同电池的版本。于是有很多消费者会有疑惑，这两种版本应该如何选择。
在笔者看来，具体如何选择还是需要根据车型而言，我们拿小鹏P7和欧拉好猫来举例。
首先是小鹏P7，磷酸铁锂版本车型起步售价并非发生变化，不过在续航和配置上进行了调整，其中续航从586km下降到480km，在配置上配备XPILOT 2．5系统。如果是想要体验目前自动驾驶等功能并对续航没有非常高的要求，笔者认为选择磷酸铁锂版本的更合适，但如果对于经常使用新能源车驾驶长途的消费者来说，选择三元锂电池版本更为合适，毕竟更长的续航能够一定程度减少里程焦虑的问题。
接着就是欧拉好猫，该车磷酸铁锂版本和三元锂版本没有任何区别，无论是在售价上还是配置上或者是续航上都保持一致。因此对于消费者而言选择就需要考虑自身地区，目前磷酸铁锂车型虽然BMS控温技术作为辅助，可以尽量降低低温对电池带来的问题，但在面对极寒的情况或多或少还是会导致续航有一定降低，如果是生活在北方，笔者建议还是选择三元锂电池会更稳妥一些。
写在最后
在技术层面提高之后，磷酸铁锂电池的优势要更加突出，从装机量上就可以看出磷酸铁锂电池正在崛起，但是这并不代表三元锂电池没落。在笔者看来这两种不同得电池就像燃油车时代的自然吸气和涡轮增压一样，各有优劣，形成互补的方式，能够覆盖更广的使用场景，为消费者提供更多选择。
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