在新能源汽車剛剛進(jìn)入市初期，進(jìn)口與自主純電動汽車型，最明顯的差別就在于續(xù)航。介于技術(shù)與成本問題，自主品牌普遍選用磷酸鐵鋰動力鋰電池。當(dāng)年150公里的標(biāo)桿續(xù)航，加上低溫衰減嚴(yán)重，再加上難以尋覓的充電網(wǎng)絡(luò)，敢于選購純電動汽車型的早期車主，是絕對的“勇者”。

（來源：微信公眾號“E車匯”ID：Eautofan作者：王一）

彼時，一句來自北京近郊出租司機(jī)的吐槽，令“E車匯”記憶尤深，“就這車夏天開空調(diào)也就能跑120公里，冬天不開空調(diào)才60公里，拉活連摩的都干不過。”正因如此，即使政策與補(bǔ)貼大力扶持，純電動汽車型依舊無人問津。反觀要燃油指標(biāo)、價格破百萬的特斯拉ModelS，因高續(xù)航與高話題性備受歡迎，一度成為平行進(jìn)口、二手車商眼中的“紅人”。

隨后，為尋求續(xù)航里程的突破，自主品牌紛紛將目光轉(zhuǎn)向三元鋰離子電池，磷酸鐵鋰的堅(jiān)實(shí)擁護(hù)者比亞迪與騰勢，也最終倒戈三元鋰離子電池。根據(jù)相關(guān)資料顯示，2016年三元鋰離子電池的裝機(jī)量為6.3GWh，市場份額為22.6%；至2019年，三元鋰離子電池的裝機(jī)量達(dá)38.5GWh，市場份額也攀升至61.7%。不過，就在磷酸鐵鋰的市場占比卻逐年下降的之際，比亞迪與特斯拉先后宣布，將通過“刀片電池”技術(shù)重啟磷酸鐵鋰離子電池以及采用“無鈷化”電池。

難道方向錯了？磷酸鐵鋰卷土重來

早在2018年，特斯拉馬斯克就表示要實(shí)現(xiàn)電池“無鈷”化，近期更是傳出特斯拉與寧德時代正就“無鈷”電池技術(shù)進(jìn)行商討。緊接著比亞迪展示了最新刀片電池，并表示搭載新型電池的比亞迪漢EV即將接受市場考驗(yàn)。

首先簡單解釋一下磷酸鐵鋰離子電池與三元鋰離子電池的“愛恨情仇”，續(xù)航一直是評定純電動汽車型的基礎(chǔ)要素，不過受制于動力鋰電池布局空間，簡單的堆積電池并不能完全解決問題，因此提升電池能量密度便成為突破方向。再加上國內(nèi)補(bǔ)貼政策的傾斜，長續(xù)航、高密度成為車企技術(shù)靠攏方向，三元鋰離子電池一度成為新車核心賣點(diǎn)。

實(shí)際上，磷酸鐵鋰與三元鋰離子電池最大的差別在于正極材料的不同，磷酸鐵鋰離子電池正極材質(zhì)為磷酸鐵鋰，三元鋰離子電池則采用鎳鈷鋁或鎳鈷錳。三元鋰離子電池的優(yōu)勢在于高能量密度，缺點(diǎn)在于成本與安全隱患。目前，主流廠家已經(jīng)通過技術(shù)手段，新增電池主動溫控系統(tǒng)控制熱失控風(fēng)險，但原材料成本問題暫時無法通過技術(shù)手段解決。

根據(jù)真鋰研究的數(shù)據(jù)顯示，截至2019年年底，國內(nèi)三元鋰離子電池包的單價為1.05元/Wh；磷酸鐵鋰離子電池包的單價為0.8元/Wh。因此，在補(bǔ)貼大幅下降的背景下，磷酸鐵鋰離子電池又重新被重視。

比亞迪“刀片”劃破三元鋰封鎖

在國內(nèi)乘用車普遍搭載三元鋰離子電池的情況下，磷酸鐵鋰離子電池依舊占據(jù)近40%的市場占有率，重要貢獻(xiàn)在于對安全性需求極高的商用車領(lǐng)域。比亞迪雖然在乘用車妥協(xié)三元鋰離子電池，而在商用車領(lǐng)域并沒有遺失自身優(yōu)勢。

在磷酸鐵鋰離子電池能量密度并未突破的前提下，比亞迪在電池結(jié)構(gòu)與電池包設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了改善，刀片電池采用長條形狀，并列排布在動力鋰電池包內(nèi)部。緊密的排列結(jié)構(gòu)，取代了動力鋰電池包內(nèi)部原有的橫梁與縱梁結(jié)構(gòu)，并減少不必要的模組外殼結(jié)構(gòu)，有效提升了電池包內(nèi)部空間使用率，從而提升整體電池包能量密度。

與此同時，刀片電池不僅能直接封裝成動力鋰電池模組，并新增溫度管理系統(tǒng)接觸面積，提高冷卻或加熱性能，降低溫控系統(tǒng)的額外損耗。同時，不同車型只需改變刀片電池長短，便可適應(yīng)不同車型，增強(qiáng)了刀片的電池適應(yīng)性。

三元鋰離子電池固然在能量密度方面，有著很強(qiáng)的拓展能力，但高活性帶來的高密度也有著高風(fēng)險。進(jìn)入2019年之后，因熱失控導(dǎo)致的自燃情況明顯新增，安全問題逐漸成為焦點(diǎn)。近期比亞迪就針對安全問題，展示了三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰塊狀電池、比亞迪刀片電池受針刺之后的不同表現(xiàn)。

當(dāng)鋼針將動力鋰電池電芯刺穿導(dǎo)致電芯發(fā)生短路時，三元鋰離子電池出現(xiàn)劇烈溫度變化，表面溫度迅速超過500℃，且發(fā)生極端熱失控劇烈燃燒。傳統(tǒng)磷酸鋰離子電池在被刺穿后雖未有明火，但是冒白煙且表面溫度達(dá)到200℃-400℃。刀片電池在被穿透后，無明火、無煙，同時電池表面溫度僅為30℃-60℃。我國科學(xué)院院士歐陽明高認(rèn)為：“這重要得益于刀片電池獨(dú)特的設(shè)計(jì)特性，使得它在短路時產(chǎn)熱少、散熱快。”此外，比亞迪內(nèi)部工程師向“E車匯”透露：“至2021年包括純電、插混車型均會普及刀片電池的應(yīng)用。”

特斯拉如何玩轉(zhuǎn)“無鈷”化

除了比亞迪之外，現(xiàn)在特斯拉也在追求新型電池的路上越走越遠(yuǎn)。2018年，特斯拉CEO馬斯克公布推文稱，Model3的電池中有不到3%的鈷，將改進(jìn)技術(shù)，爭取在下一代電池中完全拋棄鈷。特斯拉傳出“無鈷化”后，導(dǎo)致鈷板塊的股票大跌，磷酸鐵鋰相關(guān)股票多日漲停。

實(shí)際上，從2017年開始全球鈷材料價格走勢就持續(xù)走高。已經(jīng)看到國產(chǎn)Model3因價格優(yōu)勢，銷量持續(xù)走高的特斯拉。從落地國產(chǎn)之后，一直不斷加快零部件國產(chǎn)化，作為成本核心的動力鋰電池，特斯拉一方面已經(jīng)與寧德時代達(dá)成協(xié)議，另一方面也在探討“無鈷化”電池的可行性。

盡管磷酸鐵鋰在價格與安全方面，有著其固有優(yōu)勢，但其能量密度提升空間并不大。以高續(xù)航贏得市場關(guān)注的特斯拉，固然不會自廢武功。實(shí)際上，特斯拉看上的是寧德時代的CTP無模組動力鋰電池包技術(shù)。

在純電動汽車上，電池并不是裸露的單獨(dú)存在的，要眾多用眾多電芯組成電池模組，通過串并聯(lián)新增電池容量或電池電壓，同時還要配備電池管理系統(tǒng)、溫控裝置、保護(hù)殼體等等。這些額外新增的重量，都要平攤電池能量密度。

寧德時代的CTP無模組動力鋰電池包技術(shù)簡單來說，就是去除了電池模組概念，采用模塊化設(shè)計(jì)，新增動力鋰電池的滿艙率。一方面降低額外重量，另一方面新增裝載量。目前，寧德時代為大眾e－Delivery系列車型供應(yīng)的CTP磷酸鐵鋰離子電池的電池包，能量密度已經(jīng)達(dá)到160Wh/kg，因此磷酸鐵鋰離子電池的能量密度與續(xù)航能力不再是問題。

目前，寧德時代的CTP電池包零部件數(shù)量減少40%，CTP電池包體積利用率提高了15%-20%，生產(chǎn)效率提升了50%，可大幅降低動力鋰電池的制造成本。因此，才讓特斯拉看到了國產(chǎn)車型應(yīng)用“無鈷化”電池包的可能。

在“E車匯”看來，控制電池成本一直是車企突破方向，早在2019年，江淮推出的iEV7L便裝配磷酸鐵鋰離子電池，保障終端售價足夠親民。如今在磷酸鐵鋰離子電池技術(shù)仍未大幅突破的前提下，寧德時代與比亞迪通過改善電池結(jié)構(gòu)，優(yōu)化內(nèi)部不必要的額外重量，提升整體電池包能量密度，同時兼顧成本與續(xù)航需求，讓磷酸鐵鋰離子電池重獲競爭力。

不過，關(guān)于磷酸鐵鋰離子電池的重回主角，也有不少反對的聲音。因此，乘聯(lián)會秘書長崔東樹認(rèn)為：“磷酸鐵鋰離子電池能量密度暫無任何突破，不會在近期有重大突破，預(yù)計(jì)相比2019年市場占有率會有所下降。”

重啟磷酸鐵鋰離子電池，是技術(shù)的“退步”還是資本的“讓步”？