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磷酸鐵鋰電池卷起來(lái)了!吉利、廣汽加速布局 電動(dòng)車(chē)或越來(lái)越便宜

發(fā)布日期:2023-12-19  來(lái)源:時(shí)代周報(bào)

核心提示:隨著主機(jī)廠的不斷入局,動(dòng)力電池江湖越來(lái)越卷了。  日前,極氪智能科技正式發(fā)布其首款量產(chǎn)800V磷酸鐵鋰超快充電池金磚電池。官
隨著主機(jī)廠的不斷入局,動(dòng)力電池江湖越來(lái)越卷了。

  日前,極氪智能科技正式發(fā)布其首款量產(chǎn)800V磷酸鐵鋰超快充電池——金磚電池。官方稱,金磚電池體積利用率達(dá)83.7%,將在安全、體驗(yàn)和成本上全面引領(lǐng)800V時(shí)代。時(shí)代周報(bào)記者從極氪方面獲悉,目前金磚電池已正式量產(chǎn)下線,將在極氪007上首發(fā)搭載。

  幾天前,廣汽埃安宣布其全棧自研自產(chǎn)P58微晶超能電池下線,該電池采用廣汽自主磷酸鐵鋰技術(shù),在電池壽命、整包能量密度上具有優(yōu)勢(shì)。再往前,在同屬磷酸鐵鋰電池的刀片電池加持下,比亞迪動(dòng)力電池裝機(jī)量大爆發(fā)。此外,于今年8月國(guó)內(nèi)首發(fā)、日前剛斬獲國(guó)際大獎(jiǎng)的寧德時(shí)代神行超充電池,則突破材料上限,在磷酸鐵鋰上實(shí)現(xiàn)了4C超充,讓超快充電不再是高端車(chē)型的專屬。

  在下游車(chē)企和電池廠大舉押注下,磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)占有率在不斷攀升。

  中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,今年11月,我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量44.9GWh,三元電池裝車(chē)量占總裝車(chē)量35.0%,磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量占比為64.9%。換言之,當(dāng)前三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)格局已接近7:3的比例。

  “磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢(shì)還是明顯的。”對(duì)于企業(yè)加速布局磷酸鐵鋰電池賽道,12月18日,電動(dòng)汽車(chē)觀察家創(chuàng)始人邱鍇俊對(duì)時(shí)代周報(bào)記者表示,在提高體積利用率等方面,目前行業(yè)主流的做法是采用CTP或者CTC技術(shù),另外還有電芯結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、焊接工藝創(chuàng)新等做法。

  有業(yè)界人士對(duì)記者表示,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,把電池價(jià)格打下來(lái),或才是電動(dòng)車(chē)價(jià)格戰(zhàn)的最優(yōu)解。不過(guò),在邱鍇俊看來(lái),三元鋰不會(huì)被磷酸鐵鋰電池取代,前者在高端車(chē)型市場(chǎng)依然具有優(yōu)勢(shì)。

  卷技術(shù),難題被不斷攻克

  此前,磷酸鐵鋰電池的發(fā)展曾因能量密度相對(duì)較低、耐低溫性能較弱、充電速度較慢等短板,在與三元鋰電池的競(jìng)賽中落于下風(fēng)。

  公開(kāi)資料顯示,作為目前動(dòng)力電池領(lǐng)域最為主流的兩種技術(shù)路線,三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池均使用石墨烯作為負(fù)極材料,但使用的正極材料不同:三元鋰電池主要用鎳鈷鋁或者鎳鈷錳作為正極,磷酸鐵鋰電池則用磷酸鐵鋰做正極。

  從目前已發(fā)布的磷酸鐵鋰電池來(lái)看,針對(duì)前述難題,各家廠商各顯神通但大多殊途同歸,包括在體積、空間利用率,以及超充技術(shù)等方面發(fā)力。

  具體來(lái)看,在與電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航息息相關(guān)的能量密度上,此前傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池難以與三元鋰電池媲美。為了攻克這一難題,大多企業(yè)選擇在結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行創(chuàng)新。

  邱鍇俊對(duì)時(shí)代周報(bào)記者指出,目前主流的做法是采用CTP或者CTC技術(shù),就是去掉模組環(huán)節(jié),由電芯直接成組為電池包,甚至直接和車(chē)身融合。這樣可以省去很多結(jié)構(gòu)件、支撐件,特別是模組環(huán)節(jié)的硬件。其次是電芯結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,或者是焊接工藝創(chuàng)新,比如一體化焊接。

  以極氪金磚電池為例,為了能在寸土寸金的電池包內(nèi)放置更多電芯,極氪工程團(tuán)隊(duì)對(duì)電池包結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造:在電池底部使用一體化液冷托盤(pán)替代傳統(tǒng)水管結(jié)構(gòu),減少結(jié)構(gòu)件對(duì)電芯空間的擠壓;采用電芯、上蓋、底板的“緊湊三明治結(jié)構(gòu)”,釋放電芯倉(cāng)縱向空間;在電芯之間采用航空級(jí)超薄熱阻隔材料,充分提升體積利用率。

  官方稱,相較傳統(tǒng)設(shè)計(jì),金磚電池的采樣線路總長(zhǎng)度縮短了157 m,核心零部件數(shù)量減少35%,電池質(zhì)量能量密度也提升10%以上。

  寧德時(shí)代的神行超充電池方面,則借助CTP3.0技術(shù)的高集成性、高成組效率,持續(xù)突破磷酸鐵鋰的續(xù)航表現(xiàn)。據(jù)悉,神行超充電池可實(shí)現(xiàn)700公里以上長(zhǎng)續(xù)航,而且在低溫虧電狀態(tài)下零百加速不衰減。

  比亞迪在2020年發(fā)布的刀片電池,同樣通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,在成組時(shí)可跳過(guò)“模組”,提高體積利用率,最終達(dá)成在同樣的空間內(nèi)裝入更多電芯的設(shè)計(jì)目標(biāo)。官方彼時(shí)稱,相較傳統(tǒng)的有模組電池包,“刀片電池”的體積利用率提升了50%以上,續(xù)航里程已達(dá)到了高能量三元鋰電池的同等水平。

  與此同時(shí),不少企業(yè)也通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,在磷酸鐵鋰電池上實(shí)現(xiàn)快充能力。據(jù)梳理,埃安P58微晶超能電池具備3C快充能力,可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘,續(xù)航250km。極氪自研的全域800V架構(gòu),匹配800V極充技術(shù),讓金磚電池最高充電功率可達(dá)500 kW,最大充電倍率達(dá)到4.5C;在10%~80%快充區(qū)間內(nèi),實(shí)現(xiàn)充電15分鐘續(xù)航增加500 km以上。

  此外,低溫性能不佳是磷酸鐵鋰材料的天然缺陷之一。為了攻克低溫快充的難關(guān),寧德時(shí)代在系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行優(yōu)化,導(dǎo)入了電芯溫控技術(shù),提升神行超充電池低溫充電效率。官方資料顯示,神行超充電池除了常溫狀態(tài)下10分鐘可充至80%SOC,即使在-10低溫環(huán)境下也可實(shí)現(xiàn)30分鐘充至80%。

  極氪方面同樣在熱管理能力下功夫,官方稱,憑借這一能力,金磚電池可以最大限度降低低溫超快充的影響,即便在零下10低溫環(huán)境下,金磚電池依然可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的充電速度,其充電速度相比同類產(chǎn)品提升至少四分之一。

  卷性價(jià)比,電動(dòng)車(chē)將越來(lái)越便宜?

  “刀片電池將改變行業(yè)對(duì)三元電池的依賴,讓動(dòng)力電池的技術(shù)路線回歸正道,并重新定義新能源汽車(chē)的安全標(biāo)準(zhǔn)。”在刀片電池發(fā)布時(shí),比亞迪董事長(zhǎng)王傳福曾斷言。

  從市場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)看,在下游車(chē)企和電池廠大舉押注,以及熱銷(xiāo)車(chē)型規(guī)模應(yīng)用帶動(dòng)下,較三元鋰電池更具性價(jià)比的磷酸鐵鋰電池,近兩年來(lái)市占率水漲船高,在中國(guó)市場(chǎng)的裝車(chē)量碾壓三元鋰電池。

  據(jù)悉,2021年5月,磷酸鐵鋰單月產(chǎn)量在近三年首超三元鋰電池后,同年7月,其單月裝車(chē)量也逆襲了三元鋰電池。隨后,兩者的市占率差距在不斷拉大。

  據(jù)中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟最新數(shù)據(jù)顯示,今年11月,我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量44.9GWh。其中,三元電池裝車(chē)量15.7GWh,占總裝車(chē)量35.0%;磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量29.1GWh,占總裝車(chē)量64.9%。


  從今年整體表現(xiàn)來(lái)看,磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝車(chē)量占比也已接近7成。今年1-11月,我國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)裝車(chē)量339.7GWh。其中,三元鋰電池累計(jì)裝車(chē)量109.6GWh,占總裝車(chē)量32.3%;磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝車(chē)量229.8GWh,占總裝車(chē)量67.6%。

  有業(yè)界人士對(duì)時(shí)代周報(bào)記者稱,車(chē)企押注磷酸鐵鋰電池,對(duì)整個(gè)電動(dòng)車(chē)價(jià)格下探具有影響。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,把電池價(jià)格打下來(lái),或才是電動(dòng)車(chē)價(jià)格戰(zhàn)的最優(yōu)解。

  據(jù)電池中國(guó)官微12月12日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,在今年最后一批申報(bào)車(chē)型中,新能源乘用車(chē)申報(bào)車(chē)型達(dá)到79款,以新車(chē)電池類型來(lái)看,磷酸鐵鋰有39款、三元電池31款,1款為三元電池+磷酸錳鐵鋰;此外,還有8款換電車(chē)型。

  當(dāng)下,部分合資車(chē)企也開(kāi)始換裝磷酸鐵鋰電池。據(jù)電池中國(guó)前述數(shù)據(jù)顯示,上汽通用的別克品牌兩款車(chē)型、雪佛蘭一款車(chē)型申報(bào)了磷酸鐵鋰版本,同時(shí),其電池配套由比亞迪旗下的弗迪電池子公司提供。此外,悅達(dá)起亞兩款起亞EV5車(chē)型也申報(bào)了磷酸鐵鋰版本。

  就是否開(kāi)始換裝磷酸鐵鋰電池,時(shí)代周報(bào)記者分別采訪了起亞和上汽通用方面,起亞方面人士12月19日回應(yīng)稱,“對(duì)的,采購(gòu)了國(guó)產(chǎn)的電池。”上汽通用方面則回應(yīng)稱,有磷酸鐵鋰(車(chē)型)是真的,配套方面不清楚。對(duì)于刀片電池外供情況,時(shí)代周報(bào)記者也采訪了比亞迪,截至發(fā)稿前暫未獲回應(yīng)。

  目前,磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢(shì)還在不斷展現(xiàn)。記者從極氪方面獲悉,通過(guò)電芯成份優(yōu)化、電池包結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)線智能化,金磚電池的生產(chǎn)效率提升超過(guò)40%,對(duì)比同等性能的三元鋰電池,每度電的綜合成本可降低14.8%。

  與此同時(shí),在磷酸鐵鋰電池上實(shí)現(xiàn)快充,也推動(dòng)了技術(shù)下沉,助力電車(chē)加速普及。據(jù)上海證券研報(bào)指出,以往4C快充電池主要是三元鋰電池,價(jià)格較高,多搭載高端車(chē)型,價(jià)格因素制約其推廣應(yīng)用。在該研報(bào)看來(lái),技術(shù)下沉有助于快充電池應(yīng)用推廣,滲透率有望快速提升。

  不過(guò),市場(chǎng)趨勢(shì)上,在業(yè)界看來(lái),未來(lái)三元鋰、磷酸鐵鋰電池路線依然會(huì)并行發(fā)展。 “三元鋰不會(huì)被磷酸鐵鋰電池取代,在高端車(chē)型市場(chǎng),三元(電池)還是有優(yōu)勢(shì)的,它能量密度高,快充同樣情況下也能更快,低溫衰減也好一點(diǎn)。”邱鍇俊對(duì)時(shí)代周報(bào)記者表示。

 
 
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