特斯拉电动汽车专利
不过,最近特斯拉可能采用磷酸铁锂电池的消息,以及比亚迪韩EV搭载“刀锋电池”的消息,又把大家的目光吸引到了磷酸铁锂电池上。沉寂多年,磷酸铁锂电池为何能在此时掀起风暴?买车就给大家解密一下。
电池成本更低
买车相信特斯拉想用新研发的磷酸铁锂电池,就是这种电池的价格优势。
正极材料中,磷酸铁锂电池使用磷酸亚铁锂(LiFePO4),三元锂电池使用镍钴铝(NCA)或镍钴锰(NCM),电池因此得名。因为三元锂电池中含有一种昂贵的钴元素,所以三元锂电池的成本要高于磷酸铁锂电池。据统计,到2019年底,我国三元锂电池组单价为1.05元/Wh,磷酸铁锂电池为0.8元/Wh。
据悉,特斯拉的磷酸铁锂电池将由当代安培科技有限公司提供。如果此事能够顺利推进,特斯拉的电池成本将有望至少降低10%。实现国产后,特斯拉一直在推进零部件的国产化,而这次电池类型的改变无疑是最重要的一环。
此前,特斯拉国产车型?3.把售价降到299050元,让汽车圈哇。相信此举会进一步压缩自主新能源汽车的生存空间。而现在电池成本的降低,无疑会让这款车有更大的降价空间,竞争力的进一步提升会给对手带来更大的压力。
能量密度提高
其实磷酸铁锂电池的成本一直是有优势的,而特斯拉和比亚迪之所以等到现在才在自己的重磅车型上使用,与电池能量密度的提高是分不开的。
往年磷酸铁锂电池电芯的能量密度约为120-140Wh/kg,封装后的能量密度约为90-100Wh/kg,与特斯拉21700电池(三元锂电池)有明显区别。
随着CTP技术的出现,磷酸铁锂电池提供的续航能力可以和三元锂电池相媲美。比如比亚迪韩EV就搭载了自主研发的“刀锋电池”。这种最新的磷酸铁锂电池可以为车辆提供605公里的NEDC续航里程,达到三元锂电池的主流续航标准。除了比亚迪,当代安培科技有限公司也将CTP技术应用于磷酸铁锂电池的生产,预计未来将供应特斯拉。
以前的动力电池都是先由模块组成,再组装成电池组。上一个电池组通常包含几十个电池模块。CTP(细胞?去哪?Pack)是指电池的直接封装技术,减少模块数量,甚至去掉模块,从而提高电池系统的能量密度。而且由于生产步骤的减少,电池封装率也大大提高,进一步降低了成本。
值得一提的是,得益于电池系统能量密度的提升,比亚迪韩EV还能享受新能源补贴。根据2019国家补贴政策,补贴车辆电池系统能量密度不低于125Wh/kg,而汉EV电池系统能量密度为140Wh/kg,符合要求。
目前,比亚迪、李绅等电池厂商已经能够量产磷酸铁锂电池,电芯能量密度达到190Wh/kg(预计达到220Wh/kg)。虽然封装系统的能量密度会降低,但续航里程并不逊于三元锂电池组成的电池系统。
更好的安全性
除了成本更低,而且电池组提供的续航能力不逊于三元锂电池,购车者认为磷酸铁锂电池优异的安全性能也是其受到汽车厂商青睐的重要原因。
实验数据表明,磷酸铁锂电池的自燃温度为800℃,而三元锂电池的自燃温度为200℃。显然,搭载磷酸铁锂电池的车辆很难自燃,这是三元锂电池无可比拟的天然优势。此外,磷酸铁锂电池在面对撞击或穿刺损伤时不易爆炸,在碰撞交通事故中能有效保护车辆驾乘人员的生命安全。
目前,续航里程和电池安全是阻碍纯电动汽车普及的两大关键因素。当磷酸铁锂电池能够为用户提供满意的续航里程,降低整车成本,甚至充分保障车内人员的安全时,将更有可能得到市场的认可。
完全取代三元锂电池不现实。
尽管磷酸铁锂电池的能量密度有了明显的提高,具有成本低、安全性高、循环寿命长的特点,但充电性能差、耐低温性能差以及电池单体能量密度难以跨越式发展仍将是这种电池推广普及的障碍。
在2020年工信部第二批新能源产品申报目录中,搭载磷酸铁锂电池的车型有11,电池体系最大能量密度为140Wh/kg,而三元锂电池体系最大能量密度为180Wh/kg。可见,即使采用CTP技术,磷酸铁锂电池的系统能量密度仍然难以超过三元锂电池。
总之,即使磷酸铁锂电池的续航能力与三元锂电池相当,面对无止境渴望长续航时间的消费者,磷酸铁锂电池仍然很难完全取代三元锂电池,但可以肯定的是,未来会有更多的产品搭载全新的磷酸铁锂电池。
得益于系统续航能力的提升,磷酸铁锂电池再次成为众多车企的替代能源。虽然不能真正替代三元锂电池,但可以为消费者带来续航能力高、性价比更高的纯电动产品,满足更多人的绿色出行需求。但无论是磷酸亚铁锂还是三元锂电池,它们都只是现阶段相对合适的选择。当他们面对即将出现的固态电池时,恐怕已经没有太多反抗的余地了。
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