磷酸铁锂电池产量首次反超三元电池
日前,中国汽车动力电池产业创新联盟(简称动力电池联盟)最新统计数据显示,今年5月,国内动力电池装车量为9.8GWh,同比提升.2%,其中磷酸铁锂电池装车4.5GWh,占比45.9%。
与此同时,三元锂电池的占比下降至53%,装车量为5.2GWh。据业内人士预测,磷酸铁锂的装车量预计会在6月份超过三元锂电池,重新回到动力电池第一的位置。
就产量来说,磷酸铁锂电池在时隔三年之后,首次实现对三元锂电池的反超。数据显示,今年5月,国内动力电池产量共计13.8GWh,同比增长.8%,其中磷酸铁锂电池产量为8.8GWh,年内首次超过三元锂电池的月产量。同期,三元锂离子动力电池的产量为5.0GWh。
今年1-5月,国内三元锂电池装车量累计达24.2GWh,占总装车量的58.5%。磷酸铁锂电池装车量累计为17.1GWh,占总装车量41.3%。
产量方面,三元锂电池产量累计为29.5GWh,占比总产量的49.6%,磷酸铁锂电池产量累计29.9GWh,占比50.3%。可见,凭借5月份的产量反超,磷酸铁锂目前在总产量上也暂时领先三元锂电池。
什么是磷酸铁锂电池,什么是三元电池?
磷酸铁锂电池,全称磷酸铁锂锂离子电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,这里讲一下行业内的电池命名规则,现阶段,我们通常用正极材料来给电池命名,负极一般都是用石墨做负极,如三元电池,指的是用做正极材料的NCM或NCA,钴酸锂电池,则是用作正极材料的钴酸锂,同样,磷酸铁锂则是指用于正极的磷酸铁锂材料。
三元锂电池就是一种锂电池,只不过这种电池的正极是使用三元材料制造的。最成功的锂离子体系之一是镍锰钴(NMC)的阴极组合。与锰酸锂类似,这个体系可以定制用作能量电池或功率电池。例如,中等负载条件下的电池中的NMC具有约2,mAh的容量并且可以提供4A至5A放电电流;同一类型的NMC在针对特定功率进行优化时,容量仅为2,mAh,但可提供20A的连续放电电流。三元材料分别是指镍,钴,锰。有些三元锂电池的正极会使用镍,钴,铝来制造。三元锂电池是一种性能比较好的电池,大部分纯电动汽车都会使用这种电池。三元锂电池的重量比较轻,能量密度比较高,这种电池是非常好。
三元锂电池的三元指的是镍(Ni)钴(Co)锰(Mn)三种元素。
而这三种元素中镍和钴是活性金属,锰不参与电化学反应。一般来说,活性金属成分含量越高,电池容量就越大,但当Ni的含量过高时,会引起Ni2+占据Li+的位置,加剧了阳离子混排,从而导致容量降低。
Co也是活性金属,但能起到抑制阳离子混排的作用,从而稳定材料层状结构。
Mn作为非活性金属主要起到稳定反应提高安全性的作用。
两者优缺点对比
作为动力锂电池的两大技术路线,从性能上看磷酸铁锂电池和三元电池各有优劣。其中,三元电池因其能量密度高、低温性能好的优点在动力电池市场风头正劲;磷酸铁锂电池具有高温性能好、寿命长、安全性高、电池成本较低的优点,年开始逐渐崛起。
优点:
三元锂电池:电能比高,电压高,动力特性好,但安全性差些。温度范围较好;
磷酸铁锂电池:电能比较低,电压一般,性能稳定,安全性好,不受制于稀有金属,成本更低。温度范围较好。磷酸铁锂电池循环寿命高一般都在1次循环以上,高的可达2次循环,电动大巴上用的就是磷酸铁锂电池组。
缺点:
三元锂电池:容量高,一致性好,循环寿命偏低,尺寸相对较大,低温性能不好。
磷酸铁锂电池:体积小,可以装更大的容量,冬天性能下降不多,初期容量较大,比铁锂有明显的里程优势,寿命后期会有比较明显下降。
安全性甩三元“两条街”
“我们迭代成刀片电池,在安全性上把对手甩掉两条街。”在近期的一档对话节目中,王传福对主持人蒋昌建如是说道。
有业内人士分析称,刀片电池之所以在全球范围内声名鹊起,是因为它拥有其它动力电池无法企及的安全性,采用热稳定性更强的磷酸铁锂电芯,不仅通过“刀片”结构创新克服了能量密度较低的缺点,还完美通过了在动力电池安全领域最严苛的针刺测试。而这正是目前三元做不到的。
此前,王传福自豪地宣称刀片电池已经把“自燃”这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。在安全领域,刀片电池可谓实现了“乾坤大挪移”,而这也正是王传福敢说“甩对手两条街”的底气所在。
另外,刀片电池的成本优势十分明显。以比亚迪?汉为例,搭载拥有多项专利的刀片电池,在相同续航里程下,可使整车电池包的成本下降30%,单车毛利可以提升1.7万元。市场数据显示,自年7月上市以来,“汉”的累计销量已经超过8万辆。
磷酸铁锂电池和三元电池的“王座”之争
由于磷酸铁锂电池和三元电池各有优劣,因此本次超越并非第一次磷酸铁锂电池和三元电池的“王座”之争。自年起,磷酸铁锂电池凭借其电池成本相对较低的优势在我国动力电池市场中占据了主流地位。到年12月,国家对电池的能量密度提出了明确的要求,电池能量密度更高的三元电池开始强势崛起。
年5月,特斯拉、比亚迪、小鹏汽车等搭载磷酸铁锂电池的车型开始上市,成本更低的磷酸铁锂电池开始了逆袭之路。年5月,磷酸铁锂电池产量实现了年以来的首次超越。
-年是磷酸铁锂电池飞速发展的阶段,年新能源汽车补贴政策的出台推动了三元电池的迅猛发展,年,三元电池正式登上了动力锂电池的“王座”。
据动力电池联盟数据显示,年,我国三元电池产量和装车量占比分别为55.5%和58.1%。-年,两次补贴退坡政策使得各大车企为了降低成本纷纷推出了磷酸铁锂车型。
年5月,磷酸铁锂电池产量实现了年以来的首次超越,意味着磷酸铁锂电池和三元电池开始了新一轮的“王座”之争。
三元“出枪”?
从目前刀片电池加速“出鞘”的气势来看,王传福似乎并不满足于仅仅是“把磷酸铁锂从边缘拉回来”,带领铁锂阵营打趴三元也许是个“小目标”。
前不久,王传福辟谣“劝雷军不要造车”,可实际上,他或许可能正巴不得小米汽车早日横空出世,正好装配自家的刀片电池呢。小米+大刀,干新能源革命也很对路。
“生死看淡,不服就干。”这不仅是雷军的信条,也许在王传福那里,刀片既然已“出鞘”,对准的不仅仅是老对手宁德时代、LG化学,而是整个三元。
可以预见的是,磷酸铁锂电池或将重新回到动力电池主导地位。
不过,三元怎会坐以待毙?既然刀片可“出鞘”,那么未来三元也是有可能“出枪”的。
来源:上海锦町新材料科技服务号“金属材料专家”
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