奔驰转向磷酸铁锂电池的背后

  对于目前新能源汽车的大力崛起，似乎预示着每一个车企都在尝试分得一杯羹。不论是合资还是国产，不管是传统车企还是新生力量，对于新能源市场都期望能够稳住脚步。而作为新能源汽车的核心部件-电池，更是目前大家更为关注的。

  在前不久奔驰宣布，考虑在部分入门级车型匹配-磷酸铁锂（LFP）电池，而首先部署车型为奔驰的EQB，并在下一代EQA也将全部匹配。为什么奔驰突然转向磷酸铁锂电池，究竟是成本的考虑，安全的顾虑，还是对于循环寿命的延续，下面我们来一一细说。

  目前新能源汽车，电池又被分为三元锂电池和磷酸铁锂电池两大条线。早期以磷酸铁锂电池为主，而后随着消费者对于电动车续航里程的迫切需求，从能量密度上，无疑三元锂电池更具优势，由于镍钴锰的化学活性更高，带电量更大，因此导致三元锂电池的续航里程更长，普及速度更快，并在2020年一季度几乎达到了75%以上的绝对优势，至此，三元锂电池也曾一度被认为是最符合新能源电动车核心的标配之一。

  天有不测风云，任何事物在爆发前就是那么的悄无声息。正当众多厂商开始为三元锂电池大力发展的时候，磷酸铁锂却出现了“突破瓶颈”般的增长。从中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示，自今年5月以来，磷酸铁锂电池的产量以后来者居上的优势完全超越三元锂电池；同样在今年7月，配备磷酸铁锂电池的装车量也已赶超三元锂电池。最终在电池产量及电池装车量双数据下，磷酸铁锂电池纷纷赶超三元锂电池，而磷酸铁锂电池这股返潮再次重新登新能源汽车电池市场的头把交椅。

  而这一切的源头其一无非就是-成本。虽说任何制造都离不开成本，而对于成本的追加势必会导致整体产品的溢价，过高的售价虽说会带来更高的利润，但是成本也是阶梯式的递增。而降本增效，对于企业从长远利益来讲，才是更为重视的。转过头来，之所以磷酸铁锂电池能够实现超越，无非就是上述我们所说的：成本、安全。

  对电池有过了解的朋友都很清楚，磷酸铁锂电池和三元锂电池都存在更为明显的优略。在三元锂电池上，其最大的优势就是其18650圆柱电池单体的能量密度已经达到了232Wh/kg，从而能够实现更加喜人的超长续航能力，但弊端也很明显，成本高和热稳定性较差，镍钴锰金属在全球储量低，价格不断攀升，而且容易受到少数西方公司的控制，供应链很不稳定，这对电动汽车的普及十分不利，而三元锂电池在300摄氏度左右开始溶解，此时镍钴锰正极材料还会释放出氧离子，加速燃烧存在诸多不安全的因素；而磷酸铁锂电池则恰恰相反，最核心的优势就是技术成熟、成本更低、磷矿储存量大、热稳定性更高，拥有超过800摄氏度的热失控能力，加上电池本身的放热缓慢，分解时不会释放氧气，也极大减少了起火的风险；但弊端也很明显，低温下性能骤减，由于磷酸铁锂电池做为一个化工原料众多、工艺繁杂的高科技产品，其生产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求，如果没有控制到位，电池品质将出现波动，而且磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差，比较容易产生极化，降低容量的发挥；同时低温下黏度会增大，锂离子迁移阻抗会增大，伴随着温度的降低，磷酸铁锂电池负极的SEI膜增厚，SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低，加上磷酸铁锂电池的能量密度大约在180Wh/kg，导致了续航里程不能够达到消费者的期望。

  但伴随着比亚迪磷酸铁锂电池技术和宁德时代CTP技术的突破，将这种不可能变为了现实。让电池以电芯呈片状排列，像刀片一样布局方式，不仅提升了电芯的重组效率，在同等体积能量密度上也提升了将近50%，从而可以与三元锂电池平分秋色。从接连不断出现三元锂电池自燃事件的发生到比亚迪董事长王传福曾说“刀片电池的出现为的就是要让要让自燃不再出现在电动汽车的字典里”，也更加叫消费者重新审视最新的安全定义。

  最后我们要说的就是电池的寿命了。对于电动车而言，成也电池败也电池，如果电池出现了持续亏点不能够达到理论巡航里程要求的同时，对于更换，也是一笔不小的开支。而三元锂电池在过高成本及循环寿命上只能维持在800次左右，对于磷酸铁锂电池，更低的成本势必会降低消费者的开支，并且可以轻松的做到接近2000次的循环寿命，也再次看到了磷酸铁锂电池的独到之处。

  而目前所使用磷酸铁锂电池的品牌也日益增多。2020年6月，搭载磷酸铁锂电池的国产特斯拉Model 3，在和三元锂电池版本的标准续航升级版车型相比，综合续航由445km提升至468km，电池能量密度从原先的145Wh/kg降为125Wh/kg；尽管整体质量有稍许增加，但售价却从32.8万进入到了25万以内，可谓性价比十足。

  比亚迪汉EV，作为全球首款搭载比亚迪刀片电池的纯电动汽车，在优化电池结构、单位体积能量密度提升50%后，拥有着600km的超长续航。同样作为国产新能源旅行车的上汽荣威Ei5，在搭载磷酸铁锂电池后，综合续航里程为416公里，较之前搭载三元锂电池仅仅减少了4公里。

  而对于有着乘用车指数桂冠的五菱，在宏光MINI EV上，同样搭载成本更低的磷酸铁锂电池，并提供120km以及170km的续航，较低的售价也将他连续刷新销量纪录，11月销量更是高达33094辆，超过国产特斯拉Model 3。

  以上叙述不难看出，成本的降低不仅是对于厂家红利，也是体现消费者双赢的结局。

  从宁德时代、国轩高科、裕能新能源等企业也在加快磷酸铁锂电池的市场布局，不难看出，这股回潮般热度迅速蔓延，也将一向只生产三元锂电池的LG新能源及SK等韩国企业纷纷也开始转向磷酸铁锂电池的研发。

  而奔驰转向磷酸铁锂电池的趋势引发到目前各个方向的调整，磷酸铁锂电池的优势更加的明细，通过技术角度实现续航里程的增加，加以更长的循环寿命及低成本优势，磷酸铁锂电池逆转三元锂电池就显得水到渠成了。

小冷点评：虽说目前对于磷酸铁锂电池在低温上已经有了相关措施，比如：脉冲电流生热；电解液改性表面SEI膜；表面包覆提高LiFePO4材料表面电导率；体相离子掺杂增进LiFePO4材料电导率来降低电池内部的阻抗等。尽管交通工具依然是汽车，但是它的安全性永远是首位。就目前技术角度来看，如果三元锂电池无明显的高突破，磷酸铁锂电池势必会在新能源市场更加的风生水起。