特斯拉也拯救不了磷酸鐵鋰電池

　　說起汽車動力電池，如今很多人首先想到的會是三元鋰電池而非磷酸鐵鋰電池，數(shù)據顯示，2019年三元鋰電池的市場占率高達61.7%，而磷酸鐵鋰電池的市占率遠低于三元鋰電池，為32%。

　　不過近來，特斯拉向寧德時代采購磷酸鐵鋰電池的消息，將磷酸鐵鋰電池再次推向臺前，有消息稱寧德時代給特斯拉的供貨量將不低于上海超級工廠產能的40%。

　　此外，比亞迪在2020年最為重磅的新車，比亞迪漢也將采用磷酸鐵鋰電池。工信部申報信息也顯示，包括北汽EU5、榮威Ei5在內的多款新車也會轉投磷酸鐵鋰的懷抱。

　　在2017-2018年短短兩年間，在動力電池領域三元鋰電池實現(xiàn)了對于磷酸鐵鋰電池的反超，那么兩年之后，磷酸鐵鋰電池就要開始逆襲了嗎？

　　磷酸鐵鋰難逆襲

　　對于磷酸鐵鋰電池來說，被特斯拉選中無疑是一個重大的利好消息。而比亞迪漢NEDC長達600km的續(xù)航，也向外界宣告，磷酸鐵鋰電池也能做到長續(xù)航。但如果細究磷酸鐵鋰“復火”的原因，我們依舊可以發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰想要逆襲并不簡單。

　　相比于當下較為主流的三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池中磷酸鐵鋰晶體的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質，磷酸鐵鋰分解溫度約在600℃，因此擁有良好的安全性。

　　但磷酸鐵鋰電池振實密度與壓實密度很低，導致鋰離子電池的能量密度較低。在當下這種“續(xù)航為王”的大環(huán)境下，體積比、能量密度較低的磷酸鐵鋰電池自然會逐漸被三元鋰電池所取代。

　　那么，當下特斯拉和比亞迪的新聞是否證明了磷酸鐵鋰電池有了重大的技術突破呢？業(yè)界普遍認為，特斯拉選擇磷酸鐵鋰電池的最大原因在成本，畢竟無論是LG化學提供的鎳鈷鋁三元鋰電池，還是寧德時代的811鎳鈷錳三元鋰電池，都沒法和特斯拉從松下（美國）拿到的優(yōu)惠電池價格相比。

　　而比亞迪漢之所以能夠實現(xiàn)600km的續(xù)航，很大一部分原因并非來自于磷酸鐵鋰電池技術上的突破性發(fā)展，更多是一種制造工藝上的進步。在比亞迪漢上，比亞迪采用了刀片電池技術，這一技術思路上和寧德時代的CTP (cell-to-pack)相當接近。

　　當下，大部分動力電池采用的單體電芯—模組—電池包的成組方式，通過多層級的成組方式保障電池安全，但會犧牲電池包的空間利率和能量密度。而比亞迪的刀片式或者寧德時代的CTP則做大電芯，將電芯直接放置于電池包內，減少了模組這一“中間商賺差價”的環(huán)節(jié)。

　　這種使得磷酸鐵鋰電池在性能上有了一定的進步。采用刀片電池技術的比亞迪漢有著170Wh/kg的電池單體能量密度、140Wh/kg的系統(tǒng)能量密度，基本摸到了早前三元鋰電池能量密度的門檻。但和即將量產的單體能量密度300Wh/kg以上、系統(tǒng)能量密度240Wh/kg以上的高鎳811三元電池相比，仍有著較大的差距。

　　但隨著汽車市場的低迷和新能源補貼政策的退坡，成本更低、性能湊合的磷酸鐵鋰電池，仍將會有部分車企在入門級車型上的選擇，真鋰研究創(chuàng)始人墨柯曾算過一筆賬，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NCM523三元鋰電池要1元/Wh。一個總電量30kWh的電池包，如果使用磷酸鐵鋰能便宜6000元。

　　在氫能源尚未普及，動力電池技術沒有突破性進展前，磷酸鐵鋰電池將會有很長一段時間和三元鋰電池共存，但能量密度較低的特點仍舊使得磷酸鐵鋰電池難以實現(xiàn)逆襲。

　　中國移動讓磷酸鐵鋰有了新戰(zhàn)場

　　在動力電池領域，磷酸鐵鋰電池很大概率上依舊會被三元鋰電池所壓制。但《圣經》中寫道，上帝給你關了一扇門，必然會為你開啟一扇窗，在5G領域磷酸鐵鋰電池有望大展拳腳。

　　隨著5G新基建的啟動，中國移動等運營商發(fā)布了對磷酸鐵鋰電池的招標。

　　中國移動發(fā)布招標公告，將采購6.102億Ah磷酸鐵鋰電池（約合1.95GWh），最高投標限價不含稅金額約為25.08億元。中國鐵塔3月11日也宣布將大規(guī)模采購磷酸鐵鋰電池，采購規(guī)模約為2GWh。

　　過去，5G常常和V2X（車聯(lián)萬物）以及自動駕駛聯(lián)系在一起，如今卻又怎么和磷酸鐵鋰電池聯(lián)系上了？

　　高工產研鋰電研究所(GGII)分析認為，2020年國內將大力發(fā)展5G和基建工程項目，雙向驅動作用下，5G基站將是2020年大力推動的必然趨勢。保守預計，2020年新建及改造的5G基站需求量將達到10GWh。

　　5G的頻譜要遠高于4G，目前三大運營商的4G基站主要集中1.8GHZ附近，按照5G頻譜規(guī)劃最可能會將3.4-3.6MHz的總共200MHz 帶寬平分給中國聯(lián)通和中國電信，4.8-4.9GHz可能分配給中國移動。

　　按照衰減的公式，頻率越大衰減越大，預計聯(lián)通和電信的5G基站密度將是4G的3倍以上，移動的基站密度將是4G的6倍，即便是5G對天線和射頻有了革命性的優(yōu)化，預計也是聯(lián)通和電信的基站密度是4G的2倍，移動的要略大于3倍。

　　在城市中心區(qū)和郊區(qū)，基站有大量的重疊覆蓋區(qū)域的，去掉這部分重疊區(qū)域，5G覆蓋城市中心區(qū)域大概需要200-300米一個5G基站，郊區(qū)大概500米-1公里左右1個5G基站，農村需要1.5-2.5公里一個5G基站。

　　這也就意味著在5G時代，5G新基站的建設會是各大供應商的重中之重。在數(shù)量提升的同時，5G基站的能耗將大幅上升，需要能量密度更高的儲能設備。當下，基站大多采用了鉛酸電池，能量密度較低、充放電循環(huán)次數(shù)較少。

　　根據測算，循環(huán)7000次需要更換鉛酸電池約6次，而磷酸鐵鋰并不需要更換，即便成本磷酸鐵鋰電池是鉛酸電池的2倍，但在7000次循環(huán)壽命下，磷酸鐵鋰電池僅為鉛酸電池的三分之一。

　　在5G基站大幅增加的情況下（有數(shù)據顯示5G基站將達到790萬-850萬個之間），磷酸鐵鋰電池更好的維護性將減少運營商的工作量。從成本角度，鋰電池更好的循環(huán)特性，能夠更好地利用“削峰填谷”，提升供電能力，匹配多業(yè)務發(fā)展需求。

　　2019年11月，國軒高科便宣布年產能7GWh的5G新能源產業(yè)基地項目落戶唐山，未來主要生產5G通信電源用磷酸鐵鋰電池。在寧德時代發(fā)布的200億定增及投資方案中175億投向與儲能相關，巨頭通過擴大產能以及技術優(yōu)勢，實現(xiàn)成本降低。

　　從當前的技術發(fā)展來看，磷酸鐵鋰電池很難稱得上新能源汽車發(fā)展的終極方案，但隨著5G的建設，磷酸鐵鋰電池完全有可能開辟自己全新的戰(zhàn)場。