三元锂电池原材料成本高昂,也会对三元锂电池的推广产生不利影响。钴是动力电池中最昂贵的金属,经过多次价格下调,目前电解钴的平均价格约为每吨28万元。磷酸铁锂电池的原材料富含磷和铁,因此成本更容易控制。所以,尽管三元锂电池能够显著提升新能源汽车的续航里程,但出于安全性和成本方面的考虑,厂商并未放弃对磷酸铁锂电池的技术研发。
去年,宁德时代发布了CTP(电芯到电池包)技术。据宁德时代发布的数据显示,CTP技术可使电池包体积利用率提高15%-20%,减少电池包零部件数量40%,提高生产效率50%,并提高电池包能量密度10%-15%。针对CTP技术,包括北汽新能源(EU5)、维莱汽车(ES6)、维玛汽车和哪吒汽车在内的国内企业均表示将采用宁德时代的这项技术。欧洲客车制造商VDL也表示将在年内引进该技术。
在新能源汽车补贴逐步减少的趋势下,与成本约为0.8元/瓦时的3元锂电池系统相比,目前价格为0.65元/瓦时的磷酸铁锂电池系统极具优势,尤其是在技术升级后,磷酸铁锂电池还能将车辆续航里程提升至约400公里,因此开始受到众多汽车企业的关注。数据显示,在2019年7月补贴过渡期结束时,磷酸铁锂电池的装机容量占比从8月份的21.2%上升至12月份的48.8%。
多年来一直使用锂离子电池的行业领导者特斯拉,如今不得不降低成本。根据2020年新能源汽车补贴政策,售价超过30万元的非置换型有轨电车将无法获得补贴。这促使特斯拉考虑加快Model 3向磷酸铁锂电池技术的转换进程。近日,特斯拉CEO马斯克表示,在即将举行的“电池日”大会上,他将重点关注两点:一是高性能电池技术,二是无钴电池。消息一出,国际钴价应声下跌。
据报道,特斯拉和宁德时代正在探讨低钴或无钴电池的合作,其中磷酸铁锂电池可以满足入门级Model 3的需求。根据工信部的数据,入门级Model 3的续航里程约为450公里,电池系统能量密度约为140-150Wh/kg,总电容量约为52kWh。目前,宁德时代提供的电源可以在15分钟内将电量充至80%,轻量化设计的电池组能量密度可达155Wh/kg,足以满足上述要求。一些分析人士认为,如果特斯拉采用磷酸铁锂电池,单块电池的成本有望降低7000-9000元。但特斯拉回应称,无钴电池并不一定意味着磷酸铁锂电池。
除了成本优势外,磷酸铁锂电池一旦达到技术极限,其能量密度也得到了提升。今年3月底,比亚迪发布了刀片电池,据称其在相同体积下的能量密度比传统磷酸铁锂电池高出约50%。此外,与传统磷酸铁锂电池组相比,刀片电池组的成本降低了20%至30%。
所谓“刀片电池”,实际上是一种通过增加电芯长度和扁平化处理来进一步提高电池组集成效率的技术。由于单个电芯细长扁平,因此得名“刀片”。据悉,比亚迪的新款电动车型将在今年和明年采用“刀片电池”技术。
近日,财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展和改革委员会联合发布了《关于调整完善新能源汽车补贴政策的通知》,明确指出要加快公共交通和特定领域车辆电气化进程,并进一步发挥磷酸铁锂电池的安全性和成本优势。可以预见,随着电气化步伐的逐步加快以及电池安全性和能量密度等相关技术的不断提升,未来磷酸铁锂电池与三元锂电池共存的可能性更大,而非谁将取代谁。
值得注意的是,5G基站场景的需求也将使磷酸铁锂电池的需求量大幅增长至10GWh,而2019年磷酸铁锂电池动力电池的装机容量为20.8GWh。预计2020年,得益于磷酸铁锂电池带来的成本降低和竞争力提升,其市场份额将快速增长。
发布时间:2020年5月20日