靈魂之問：三元鋰和磷酸鐵鋰，究竟該P(yáng)ICK誰？

根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布的數(shù)據(jù)，2019年1-8月，我國動力電池裝車量累計(jì)38.2GWh，其中，三元電池裝車量累計(jì)26.1GWh，占總裝車量68.4%；磷酸鐵鋰電池裝車量累計(jì)11.0GWh，占總裝車量28.8%。

從目前實(shí)際裝車量來看，三元鋰電池相對磷酸鐵鋰具有壓倒性優(yōu)勢。

之所以如此懸殊，是因?yàn)榱姿徼F鋰多搭載在新能源專用車以及客車上，而在數(shù)量更大的乘用車上，它的份額很小。

其實(shí)，在純電動乘用車領(lǐng)域，磷酸鐵鋰曾是與三元鋰電平分秋色的存在。

根據(jù)乘聯(lián)會秘書長崔東樹統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，在純電動乘用車領(lǐng)域，2015年，三元鋰裝車量占比58%，磷酸鐵鋰占比41%；2017年，三元鋰占比75%，磷酸鐵鋰占比降到了23%；2018年，前者為89%，后者為11%。

可見，三元鋰在純電動乘用車上一路攻城略地，而磷酸鐵鋰慘遭碾壓。今年1-7月，磷酸鐵鋰僅占5%的市場份額。

從最初的齊頭并進(jìn)，到現(xiàn)在的地位懸殊，這一局面的形成，背后有市場因素——三元鋰能量密度相對更高，能更好地滿足電動汽車?yán)锍绦枨?，更有政策因素——新能源補(bǔ)貼政策傾向高續(xù)航里程、高能量密度車型。

而隨著新能源補(bǔ)貼逐步退坡，磷酸鐵鋰在純電動乘用車上又有所抬頭，新上工信部公告的車型逐漸多了起來。有分析稱，這是磷酸鐵鋰的春天來臨了。

但汽車商業(yè)評論認(rèn)為，事情沒有這么簡單。

成本有優(yōu)勢，但并不明顯

雖說純電動乘用車幾乎已經(jīng)是三元鋰電的天下，但補(bǔ)貼退去，經(jīng)濟(jì)賬每家車企都會好好算一算。

最近工信部發(fā)布的2019年第7、第8批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》，每批目錄各有9款純電動乘用車搭載了磷酸鐵鋰電池。再加上此前批次，磷酸鐵鋰純電動乘用車的車型越來越多了。

這些車型主要集中在江淮、奇瑞、東風(fēng)、北汽、上汽通用五菱等車企。另外，一些造車新勢力企業(yè)，比如，國機(jī)智駿、大乘汽車、合眾汽車，也有了磷酸鐵鋰純電乘用車型。

今年3月，北汽新能源EC220標(biāo)準(zhǔn)版車型上市，與之前的EC220經(jīng)典版和精英版使用三元電池不同，它搭載的是磷酸鐵鋰電池。續(xù)航里程在原來版本171公里的基礎(chǔ)上提高了35公里，而且售價(jià)更低（標(biāo)準(zhǔn)版5.58萬元，經(jīng)典版5.98萬元，精英版6.18萬元）。

不少車型推出了三元鋰和磷酸鐵鋰兩種版本，比如哪吒N01。之所以增加磷酸鐵鋰版本，合眾汽車總裁張勇告訴汽車商業(yè)評論，是因?yàn)榱姿徼F鋰“性能穩(wěn)定，價(jià)格有優(yōu)勢”。

磷酸鐵鋰價(jià)格低于三元鋰，按照伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝的說法，若論制造成本，“鐵鋰（電芯）在0.5元/Wh左右，三元（電芯）在0.7元/Wh左右”。

真鋰研究創(chuàng)始人墨柯給汽車商業(yè)評論算了一筆賬。目前車企的磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)采購成本大約0.8元/Wh，而NCM523電池要1元/Wh。一個(gè)總電量30kWh的電池包，如果使用磷酸鐵鋰能便宜6000元。

單純這么看，顯然磷酸鐵鋰更具成本優(yōu)勢。不過，在墨柯看來，賬還要往細(xì)里算。

下面，不妨以續(xù)航里程250-300km類別純電動車輛為例，來對比分析一下兩種鋰電方案的經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)真鋰研究的數(shù)據(jù)，250-300km類別純電乘用車平均帶電量，磷酸鐵鋰和三元鋰車輛分別為27.4 kWh和26.4 kWh。再以上述的采購成本來計(jì)算，一輛車三元鋰電池包成本要高出4480元。

再引入補(bǔ)貼金額，根據(jù)2019年新能源汽車補(bǔ)貼新政估算，250-300km類別純電乘用車，三元鋰拿到的補(bǔ)貼要多出一兩千元。

綜合折算下來，會得出一個(gè)有意思的結(jié)論：在250-300km類別純電乘用車，搭載三元鋰只比磷酸鐵鋰多出3476元或2022元。

當(dāng)然，盡管成本優(yōu)勢不怎么明顯，但目前看磷酸鐵鋰成本總歸是比三元鋰低。對于那些對成本變化更為敏感的車型來說，這就很有吸引力。

這也是為什么，磷酸鐵鋰很受A00級別純電動轎車青睞，奇瑞小螞蟻、北汽EC220、寶駿E100和E200、江淮iEV6E等車型均有磷酸鐵鋰版本。

未來新能源補(bǔ)貼完全消失之后，磷酸鐵鋰的成本優(yōu)勢可能才會更加突出，到那時(shí)，搭載磷酸鐵鋰的純電動乘用車可能還會進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模。

但同時(shí)，另一個(gè)不能忽視的因素是，三元鋰電的成本也在逐步下降。兩種鋰電誰更具有經(jīng)濟(jì)性，必須動態(tài)地去看，這個(gè)問題顯然一時(shí)難見分曉。

能量密度在提升，但空間有限

事物是發(fā)展變化的。三元鋰電池因?yàn)槟芰棵芏雀邆涫茏放酰姿徼F鋰電池也并沒有止步不前。

今年第8批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》中的磷酸鐵鋰純電動乘用車型，電池系統(tǒng)能量密度多在140 Wh/kg左右。這個(gè)數(shù)值正好是0.8倍補(bǔ)貼系數(shù)和0.9倍補(bǔ)貼系數(shù)的分界線。

今年上半年，國軒高科表示公司生產(chǎn)的磷酸鐵鋰單體能量密度已經(jīng)達(dá)到190Wh/kg，處于行業(yè)領(lǐng)先水平，配套的乘用車系統(tǒng)能量密度140Wh/kg，能滿足新能源汽車400Km以上的續(xù)航里程。

不過，能量密度方面磷酸鐵鋰還是大大遜色于三元鋰。

在近日孚能科技科創(chuàng)板招股書中，孚能科技透露公司已經(jīng)開始量產(chǎn)能量密度285Wh/kg的三元軟包產(chǎn)品。力神電池也透露，其研發(fā)的電池容量為77Ah的三元軟包電池能量密度已經(jīng)達(dá)到303Wh/kg。

根據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，我國動力電池單體比能量要達(dá)到300Wh/kg以上，力爭實(shí)現(xiàn)350Wh/kg，系統(tǒng)比能量力爭達(dá)到260Wh/kg。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)線，三元鋰電池?zé)o疑會更早達(dá)標(biāo)。

吳輝并不看好磷酸鐵鋰在乘用車上的前景，他說，“在乘用車用鐵鋰還是過渡路線，未來還是要高能量密度的。”

持類似看法的還有墨柯，他認(rèn)為，乘用車的主要矛盾還是“里程焦慮”，甚至直言：“在乘用車上回潮采用磷酸鐵鋰電池的車企，是短視的?！?/p>

他認(rèn)為，這么做能在一定程度上解決眼前的獲利問題，但長遠(yuǎn)看會有更大的麻煩。

理由之一是，三元繼續(xù)提高能量密度的空間更大，而磷酸鐵鋰基本見頂。

從電芯到電池系統(tǒng)存在一個(gè)成組效率的概念，比如，電芯能量密度180Wh/kg，電池系統(tǒng)能量密度可能只有150 Wh/kg。提高系統(tǒng)的成組效率非常關(guān)鍵。

根據(jù)墨柯的說法，磷酸鐵鋰在乘用車上的成組效率現(xiàn)在已經(jīng)到了80%，而它的最高限可能是85%。而相比之下，三元的成組效率差不多是70%，往上走還有很大的提升空間。

這樣，再過兩年，“搭載三元電池的產(chǎn)品還可以繼續(xù)留在市場，而搭載磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)品可能就壽命到頭需要開發(fā)新產(chǎn)品”。

而新產(chǎn)品開發(fā)也是需要成本的，如果重新用回鐵鋰電池，需要報(bào)備新產(chǎn)品，這期間也會產(chǎn)生產(chǎn)品測試費(fèi)用。

理由之二是，即便2021年新能源汽車沒有補(bǔ)貼了，不代表主管部門的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)會缺失。

墨柯認(rèn)為，如果將來的標(biāo)準(zhǔn)是看車輛單位電耗，鐵鋰是有劣勢的?！拌F鋰電池重，即便空車行走，其單位耗電也高；另外，因電池重量增加，車輛的載重也會受影響?！?/p>

各有所長

安全節(jié)能的車究竟需要什么電池？在近日一場行業(yè)論壇上，中國工程院院士楊裕生發(fā)表了自己的看法：目前來看，高鎳三元等高能電池不應(yīng)是發(fā)展重點(diǎn)，全固態(tài)電池能否成功有不確定性，磷酸鐵鋰電池應(yīng)該是主力，但要不斷提高性價(jià)比。

楊裕生之所以如此推崇磷酸鐵鋰，恰是因?yàn)榱姿徼F鋰經(jīng)常被提起的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性更好。有研究表明，不同電池的熱失控溫度，磷酸鐵鋰普遍在500度以上，三元鋰低于300度，一些高鎳三元鋰電池甚至低于200度。

但截至目前，并沒有權(quán)威數(shù)據(jù)可以證明：三元鋰電池不如磷酸鐵鋰電池安全。

根據(jù)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高的一份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年1-9月國內(nèi)見報(bào)的21起電動汽車自燃事故中，三元電池占到12起，只有兩起用的是磷酸鐵鋰電池。

2019年8月18日，新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟發(fā)布了《新能源汽車國家監(jiān)管平臺大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報(bào)告》。報(bào)告顯示，今年5月以來，國家監(jiān)管平臺發(fā)現(xiàn)新能源汽車安全事故79起，涉及車輛96輛。

其中，86%的事故車輛使用三元鋰離子電池、7%的事故車輛使用磷酸鐵鋰電池、7%的事故車輛電池類型不確定。也就是說，在這份統(tǒng)計(jì)里，三元鋰與磷酸鐵鋰兩種事故車輛的比值大約為12：1。

但如果僅僅根據(jù)以上數(shù)據(jù)就得出三元鋰電池沒有磷酸鐵鋰電池安全的結(jié)論，顯然是武斷的。

因?yàn)槿钶d車輛規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過磷酸鐵鋰，基數(shù)大，如果發(fā)生的事故更多，那一點(diǎn)也不奇怪。

的確，出于對電池安全性的考慮，2016年1月國家曾暫停三元鋰電池客車進(jìn)入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄，直到2017年1月1日才解禁。

但其實(shí)，任何一種電池路線，在追求各自能量密度極限的時(shí)候都會遇到安全問題，不管是三元鋰電，還是磷酸鐵鋰電池。

當(dāng)然，長遠(yuǎn)來看，隨著技術(shù)進(jìn)步，磷酸鐵鋰的能量密度會逐漸提升，三元鋰電池也會越來越安全。

所謂尺有所長，寸有所短。兩者各有特點(diǎn)，也就各有市場。

歐陽明高就認(rèn)為，不同車型應(yīng)當(dāng)采用不同的電池?！擞密嚳粗乩m(xù)駛里程，可采用高比能量的三元鋰離子電池；客車更看重安全性，可以采用比能量相對低一點(diǎn)、但穩(wěn)定性更高的磷酸鐵鋰電池；在以純電動轎車主導(dǎo)的動力電池上，未來仍以三元鋰電池為主。

而對于車企來說，不管采用何種電池，總歸是要在安全、續(xù)航、成本、性能等多個(gè)元素之間做平衡。技術(shù)路線本身并無高下之分，最適合自己的才是正確的選擇。