中国战略新兴产业杂志融媒体记者徐晨曦
4月14日,工信部发布的第批《道路机动车辆生产企业及产品公告》(以下简称《公告》)中,进行申报的新能源汽车共有款(包括乘用车、客车以及专用车),其中采用磷酸铁锂电池的车辆占到了78%。对比今年前几批公告可以发现,磷酸铁锂电池在新能源乘用车领域配套车型占比呈增长趋势。
三元锂电池的多年簇拥者特斯拉讨论电池的无钴化;曾以铁电池为标签的比亚迪在几年前转为三元锂电池后,最近又发布了基于磷酸铁锂的刀片电池;长安欧尚首次发布的电动车搭载了磷酸铁锂电池组......一度不被大家看好的磷酸铁锂电池又回到了人们视线中,业界认为其可能又要回归主流之列。
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磷酸铁锂出现回升趋势
锂电池具有体积小、重量轻、充电快、耐用等优点,小到手机电池,大到汽车电池都能看到它的身影,其中磷酸铁锂电池和三元材料电池是锂电池目前的两大分支。
出于对安全性的要求,在客车和专用车领域,成本更低、产品技术相对更为成熟和安全的磷酸铁锂动力电池一直应用比率较高。具有更高电池比能量的三元锂电池则大量应用在乘用车领域。新一批的《公告》中,磷酸铁锂电池在乘用车领域的配套从之前的不到2成占比上升至3成左右。
磷酸铁锂(LiFePO4)是常用的锂离子正极材料之一,在全充电状态下具有良好的热稳定性、较小的吸湿性和优良的充放电循环性能,是当今动力、储能锂离子电池领域研究和生产开发的重点。但由于其本身结构的限制,导致以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池导电率差、锂离子扩散速率慢,在低温条件下放电性能较差。这就造成了早期搭载磷酸铁锂电池的车辆续航里程低,特别是在低温工况下里程打折情况严重。
为寻求续航里程突破,特别是新能源汽车补贴政策对于车辆的续航里程、能量密度、能耗等方面提出更高要求之后,虽然磷酸铁锂电池占有市场较早,但能量密度更高的三元锂电池还是逐渐成为新能源乘用车市场中的主流。从最新的《公告》可以看到,虽然在乘用车领域磷酸铁锂电池占比出现回升,不过三元锂电池占比仍在7成左右。
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安全性是最大优势
三元锂电池正极材料一般采用镍钴铝或镍钴锰组合,但材料的高活性除了带来高能量密度,也带来了高安全隐患。有不完全统计显示,年新能源汽车自燃事故被提及次数较年增加14倍,特斯拉、蔚来、北汽、威马等品牌都先后爆出过自燃事件。
从事故中可以看到,起火主要发生在充电过程中,或是刚结束充电后,因为电池在长时间工作会出现升温。三元锂电池在超过°C时,正极材料便容易发生分解,出现氧化反应导致快速热失控从而剧烈燃烧。磷酸铁锂的橄榄石结构带来的是高温稳定性,其热失控温度达°C,且产气较少,因此相对更安全。这也是为什么基于安全性考虑,新能源客车普遍采用磷酸铁锂电池,而采用三元锂电池的新能源客车暂时无法进入《新能源汽车推广应用介绍车型目录》。
日前长安欧尚发布的旗下两款电动车采用了磷酸铁锂电池,不同于一般车企将电动化重点放在了轿车,长安欧尚发布的两款车型是SUV和MPV。长安欧尚研究院副总经理熊泽伟对本刊记者表示:“这标志着经过2年的努力,欧尚正式进入电动时代。”
对于为何采用磷酸铁锂电池,熊泽伟表示,新能源汽车的安全性一直是用户“痛点”之一,同样也是企业最为