外媒：磷酸鐵鋰電池再次復(fù)興，中國(guó)電池企業(yè)走在行業(yè)前列

今年鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的美國(guó)最大的電動(dòng)汽車(chē)自燃事件似乎在LG賠償通用19億美元(約合人民幣121億元)之后已經(jīng)平息下來(lái)，但電動(dòng)汽車(chē)的自燃事件依舊時(shí)不時(shí)會(huì)出現(xiàn)在公眾視野當(dāng)中。

而這也將電池安全擺到了臺(tái)面上。

目前市場(chǎng)上電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池主要有三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池。過(guò)去各大車(chē)企在電動(dòng)汽車(chē)的賽道上，對(duì)高能量密度與提供更長(zhǎng)的續(xù)航里程的三元鋰電池趨之若鶩，卻忽視了這種電池可能存在的起火風(fēng)險(xiǎn)。拿通用來(lái)說(shuō)，自燃風(fēng)波中所涉及到的14萬(wàn)輛電動(dòng)雪佛蘭Bolt所使用的三元鋰電池可提供超過(guò)250英里(約合402公里)的續(xù)航里程和138Wh/kg的能量密度，但存在著火的風(fēng)險(xiǎn)。

而磷酸鐵鋰電池則在成本、穩(wěn)定性與安全性上都更好，但因能量密度較低，所能提供的續(xù)航里程也較短，因此在十幾年前就有人認(rèn)為磷酸鐵鋰電池將會(huì)被市場(chǎng)所拋棄。

但近幾年三元鋰電池自燃事件頻發(fā)，市場(chǎng)又重新將目光轉(zhuǎn)回了磷酸鐵鋰電池。而中國(guó)的電池制造商們則恰好踩在了這一風(fēng)口上。

彭博社日前發(fā)布了一篇深度報(bào)道，稱(chēng)中國(guó)現(xiàn)在在推動(dòng)雙碳減排的過(guò)程中，憑借更為保守、穩(wěn)定的電池技術(shù)以及行之有效的產(chǎn)業(yè)政策已經(jīng)在全球汽車(chē)電池的競(jìng)爭(zhēng)中搶先一步。以下為該報(bào)道全文編譯，在不改變?cè)獾那疤嵯?，?chē)東西略有刪改。

一、電池安全至上 磷酸鐵鋰再次復(fù)興

相較于推出尖端技術(shù)，中國(guó)的電池制造商們更專(zhuān)注于讓電池更安全的命題。

目前走在電池技術(shù)前沿的韓國(guó)推出的前沿汽車(chē)電池是包含不同比例的鎳鈷錳的三元鋰電池，但這些電池的缺點(diǎn)也很明顯——不夠安全，并且容易發(fā)熱燃燒。此外，鈷等材料價(jià)格昂貴且難以采購(gòu)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看也不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

而另一種較老的電池配方則是由鋰、鐵和磷酸鹽組成的磷酸鐵鋰電池。這些材料制造的電池體積大但更為安全。

十多年前，有分析師曾預(yù)測(cè)磷酸鐵鋰電池即將消亡。因?yàn)榱姿徼F鋰電池雖然比其他替代品更便宜、更安全，但是它們體積大、電壓低，無(wú)法滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)更長(zhǎng)的續(xù)航里程的需求。

而三元鋰電池在理論上則可以解決這些問(wèn)題。于是不少電池制造商轉(zhuǎn)向加大電池中的鎳含量的道路以實(shí)現(xiàn)電池更長(zhǎng)續(xù)航與更高的能量密度。在三元鋰電池的市場(chǎng)蜜月期時(shí)，不少人還預(yù)測(cè)，到2018年三元鋰電池將會(huì)占據(jù)整個(gè)市場(chǎng)的四分之三。

但那沒(méi)有發(fā)生。相反，三元鋰電池的成本居高不下，并且接連出現(xiàn)了因?yàn)檫^(guò)度充電和過(guò)度使用而起火的情況。

即使現(xiàn)實(shí)已經(jīng)狠狠打臉，但很多大型電池制造商一直不愿承認(rèn)兼顧成本、高續(xù)航、高能量密度與安全的三元鋰電池技術(shù)現(xiàn)在只是紙上談兵。于是不少電池制造商在沒(méi)有充分評(píng)估如何融資、研發(fā)的情況下，依舊繼續(xù)沿著三元鋰電池的方向行進(jìn)。

但三元鋰電池似乎已經(jīng)慢慢在失寵，并且與此同時(shí)中國(guó)的電池制造商們則帶著磷酸鐵鋰電池卷土重來(lái)。

現(xiàn)在包括特斯拉公司在內(nèi)的許多車(chē)企都已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)用中國(guó)電池制造商比亞迪、寧德時(shí)代們提供的磷酸鐵鋰電池——基于之前擁有數(shù)十年歷史的舊磷酸鐵鋰電池的改進(jìn)版。

這項(xiàng)電池技術(shù)更加保守，也更加安全，并且還將在數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的電動(dòng)汽車(chē)上量產(chǎn)，其中也包括大眾汽車(chē)和現(xiàn)代汽車(chē)公司的電動(dòng)汽車(chē)。

二、成本更低 磷酸鐵鋰市場(chǎng)份額超三元鋰

根據(jù)麥肯錫的分析，三元鋰電池相對(duì)于其原材料的價(jià)格要高得多，其溢價(jià)接近80%，這也帶來(lái)了更高的生產(chǎn)成本。而比亞迪等公司推出的磷酸鐵鋰電池技術(shù)則能夠?qū)⒊杀窘档图s20%。

▲中國(guó)的磷酸鐵鋰電池目前具有成本優(yōu)勢(shì)

除此之外，磷酸鐵鋰電池還有一個(gè)關(guān)鍵的安全優(yōu)勢(shì)：如果其中一個(gè)電池出現(xiàn)故障，其產(chǎn)生的熱量也遠(yuǎn)低于三元鋰電池。在大多數(shù)熱失控情況下(當(dāng)電池內(nèi)的溫度開(kāi)始加速時(shí))，磷酸鐵鋰電池只會(huì)冒煙并不會(huì)著火，因?yàn)樗鼈兏臃€(wěn)定。

2020年3月，比亞迪推出了刀片電池，整個(gè)電池更薄更輕，能量密度達(dá)到了140Wh/kg。一般來(lái)說(shuō)，舊款的磷酸鐵鋰電池的能量密度為100Wh/kg，富鎳三元鋰電池的能量密度則超過(guò)200Wh/kg?？梢哉f(shuō)，這款刀片電池在推進(jìn)磷酸鐵鋰電池能量密度方面已經(jīng)邁出了不小的一步。

在電池安全方面，中國(guó)的這些電池制造商們也不敢怠慢。比亞迪聲稱(chēng)，刀片電池通過(guò)了諸如被擠壓、彎曲、在爐中加熱到300°C并過(guò)度充電260%的極端測(cè)試條件——這這些測(cè)試條件下，刀片電池均沒(méi)有起火或爆炸。另一邊比亞迪的勁敵寧德時(shí)代也將研發(fā)重點(diǎn)放在安全性上，使用航空級(jí)材料，開(kāi)發(fā)更耐短路的高穩(wěn)定性電池。

除此之外，中國(guó)當(dāng)局的政策引導(dǎo)也頗具前瞻性。2016年中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池白名單，進(jìn)入名單的均為中國(guó)電池企業(yè)——此舉有效壓制了三星SDI和LG化學(xué)等韓國(guó)三元鋰電池制造商。事實(shí)也證明了三元鋰電池的安全性的確遠(yuǎn)不如磷酸鐵鋰電池——2018年至2020年，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池所導(dǎo)致的電動(dòng)汽車(chē)安全事故的比例約為60%和11%。

據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)報(bào)道，今年磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)份額自2019年以來(lái)首次超過(guò)三元鋰電池。電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)頭羊特斯拉將在Model 3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版本全部配備磷酸鐵鋰電池——這也引得其他汽車(chē)制造商紛紛效仿。有分析人士預(yù)計(jì)，未來(lái)磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)占比將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

▲預(yù)計(jì)磷酸鐵鋰電池將占據(jù)最大市場(chǎng)份額(圖中藍(lán)色部分為磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)份額)

三、污染倒逼市場(chǎng)轉(zhuǎn)型 國(guó)內(nèi)大力推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)

中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)起步的契機(jī)是發(fā)展汽車(chē)制造業(yè)和其他重工業(yè)所產(chǎn)生的巨大的污染問(wèn)題。

北京在2009年成為全球最大的汽車(chē)市場(chǎng)后不久，就開(kāi)始推行積極的減排計(jì)劃——時(shí)任科技部部長(zhǎng)，被稱(chēng)為中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)之父的萬(wàn)鋼牽頭推進(jìn)了對(duì)污染排放嚴(yán)重的車(chē)輛進(jìn)行嚴(yán)格的管控工作。

2012年，中國(guó)國(guó)務(wù)院將電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，在杭州等城市，消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)最多可獲得約20000美元(約合人民幣12.74萬(wàn)元)的補(bǔ)貼。

然而，到2015年整個(gè)行業(yè)的進(jìn)展卻停滯不前——市場(chǎng)上劣質(zhì)的電池和電動(dòng)汽車(chē)大行其道，補(bǔ)貼造假猖獗。到2016年，中國(guó)政府至少又花費(fèi)了126億元人民幣用于新能源汽車(chē)補(bǔ)貼，還有數(shù)十億來(lái)自省市級(jí)政府的配套資金。但隨著原材料和新技術(shù)的成本不斷增加，制造商們的利潤(rùn)率隨之下降，而這樣的產(chǎn)品消費(fèi)者也并不買(mǎi)單。

針對(duì)這種情況，當(dāng)局開(kāi)始采用胡蘿卜加大棒的監(jiān)管方式。一方面加大補(bǔ)貼力度，同時(shí)每年的市場(chǎng)監(jiān)管要求也越發(fā)嚴(yán)格。

在這種產(chǎn)業(yè)政策下，中國(guó)當(dāng)局建成了汽車(chē)電池這一重要的供應(yīng)鏈。據(jù)瑞銀稱(chēng)，中國(guó)目前占全球電池正極、負(fù)極、隔膜和電解質(zhì)市場(chǎng)的85%。

中國(guó)通過(guò)對(duì)全球電池供應(yīng)鏈的控制，大大降低了在中國(guó)運(yùn)營(yíng)的制造商的成本。例如，特斯拉通過(guò)在中國(guó)運(yùn)營(yíng)，能夠?qū)⑵淦?chē)的購(gòu)買(mǎi)價(jià)格降低30%以上。

四、西方政府依賴(lài)市場(chǎng)調(diào)節(jié) 中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)贏得先機(jī)

目前在其他國(guó)家，新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼主要集中在消費(fèi)者身上，但對(duì)于制造商則幾乎沒(méi)有經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施。同時(shí)，自由市場(chǎng)的當(dāng)局并沒(méi)有優(yōu)先考慮電池安全和電池標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵問(wèn)題，而是放任自由市場(chǎng)創(chuàng)新來(lái)解決這些問(wèn)題。

首先在技術(shù)上，自由市場(chǎng)的激勵(lì)政策似乎也沒(méi)有起到應(yīng)有的作用。2019年，歐盟批準(zhǔn)了32億歐元(約合人民幣230.44億元)的國(guó)家援助以支持研發(fā)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)，今年年初又砸了2.9歐元(約合人民幣20.88億元)。但當(dāng)局只關(guān)注投入資金的數(shù)額，而非他們資助的技術(shù)或項(xiàng)目的類(lèi)型。

其次，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模所需的龐大供應(yīng)鏈和制造設(shè)施也被西方當(dāng)局忽略了。因此，不少希望在電動(dòng)市場(chǎng)領(lǐng)跑的車(chē)企只能自食其力擴(kuò)大自己的供應(yīng)鏈。豐田最近宣布對(duì)電池投資137億美元(約合人民幣837.48億元);大眾CEO迪斯也表示，受限于電池供應(yīng)與工廠產(chǎn)能等因素，大眾的電氣化轉(zhuǎn)型的壓力正在逐漸增加;寶馬也將電池的訂單提高到超過(guò)200億歐元(約合人民幣1275.16億元)。

而韓國(guó)和日本，這兩個(gè)最初擁有技術(shù)領(lǐng)先地位的國(guó)家，在電池成本方面暫時(shí)敗下了陣來(lái)。于是現(xiàn)在越來(lái)越多的車(chē)企開(kāi)始高度依賴(lài)中國(guó)電池供應(yīng)鏈，并且轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰電池的懷抱。

結(jié)語(yǔ)：中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)將在未來(lái)十年保持領(lǐng)先

去年，中國(guó)工業(yè)和信息化部制定了舊電池組的安全標(biāo)準(zhǔn)。今年，中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始規(guī)范電池的回收。隨著電動(dòng)汽車(chē)數(shù)量的增加，預(yù)計(jì)到 2022年將需要回收42萬(wàn)噸。

雖然中國(guó)不是電池技術(shù)開(kāi)拓者，也還沒(méi)有拿出世界上最好的電動(dòng)汽車(chē)，甚至還沒(méi)有一個(gè)具有國(guó)際知名度的品牌，但它已經(jīng)取得了穩(wěn)步進(jìn)展。

在當(dāng)局與中國(guó)電池制造私企的良性合作下，未來(lái)全球電池產(chǎn)業(yè)的十年，中國(guó)將會(huì)走在前列。