记得电动车刚刚发展起来的时候,用的都是跟两轮电动车一样的磷酸铁锂电池。但随着电池技术的发展,三元锂电的逐渐淘汰了磷酸铁锂电池。现在就连两轮电动车上基本也都是用的三元锂电。的确,三元锂电更轻而且能量密度也更高,大伙儿没有理由再去选择笨重的磷酸铁锂电池。但是最近比亚迪推出的一款“刀片电池”却又拾起了磷酸铁锂电池,这时为啥呢?今天咱就来好好聊一聊。
咱们先来快速了解一下这两种电池的本质区别。很简单,主要区别还是在电池正极材料的应用上。三元锂电的正极材料为镍钴锰(NCM),之前也用过镍钴铝。而磷酸铁锂电池的正极材料跟它的名字一样,就是磷酸铁锂(LiePO4)。众所周知,之前磷酸铁锂电池淘汰的原因是就因为它的能量密度低,充电速度和抗低温性不如三元锂电池。
首先从字面上咱们就能看出,既然叫刀片那它肯定就很薄。为什么要把它做薄的原因也很简单—以量取胜。我做的越薄就能在等同的空间塞下更多的电芯,增加续航里程。下图是特斯拉的电池包,可以看到每个电池组单元之间都会有横梁和纵梁隔断,当然这个隔断是非常有用的液冷系统,不过也大大增加了“占地面积”。
而这个“刀片电池”就采用了比亚迪自家的专利技术,叫做CTP设计。这个设计就是把电芯以列阵的方式直接装到电池包内,省略了把电芯先组成组在成包的过程。那保证强度的其实就是“刀片电池”本身,通过进行堆叠就可以代替横纵梁结构。
这样一来,比亚迪的这个CTP设计就能把电池包内部的空间利用率由传统设计方式的40-50%提升至60-80%。直接好处就是在采用原有电芯和技术的前提下,能较大地提升纯电动车的续航里程。比如选择还没上市的汉EV作为“刀片电池”的首搭车型,其电池能量密度也能达到140Wh/kg,NEDC续航可达605公里,跟现在的三元锂电相比可是有过之而无不及啊。
当然,不然比亚迪为啥会用它呢。哈哈,调皮一下。其实比亚迪一直都没放弃磷酸铁锂电池的研发,一开头咱们说了磷酸铁锂电池相比三元锂电的劣势,但下面要说的优势也是三元锂电所不具备的。
1.成本优势
这点我举个例子大家就能明白,以前给家里的两轮电动车换一块磷酸铁锂的电池估计只要三四百块钱,现在如果要换一块三元锂电没个千八百块肯定下不来。下面在说个专业点的,截至2019年底,国内三元锂电池包的单价为1.05元/Wh,而磷酸铁锂电池包的单价仅为0.7元/Wh。这个价差放在任何一家车企的电动车上成本都能降不少是不是?而且今年国家对于新能源的补贴也逐渐减少,未来甚至会完全消失。那这些车企为了稳定价格就肯定要进行降本,本从哪降?电池就是个完美的选择啊。
2.安全性
近年来电动车自燃现象咱也见怪不怪了,最后一调查原因基本都是因为三元锂电高温导致,那磷酸铁锂电池本身的特性就是抗高温性好。其电池热失控温度普遍在500度以上,而三元锂电则低于300度,一些高镍比例的三元锂电热失控温度甚至低于200度,哪个更安全就一目了然了吧。
3.可循环性
磷酸铁锂电池在充电循环寿命上要比三元锂电更长。再举个例子,在相同电容量的情况下,三元锂电的循环寿命在2500次左右就开始有明显衰减现象,而磷酸铁锂电池则在3500-5000次以上才开始衰减。
今天咱们聊了比亚迪的“刀片电池”以及其采用磷酸铁锂电池的好,那是不是以后的车型都要用回磷酸铁锂电池了?或者它将和三元锂电池分庭抗礼?其实还真没准而。这不,前不久就有消息说宁德时代今年将向特斯拉供应磷酸铁锂电池。这样一来一是可以拉低国产特斯拉的成本,二是我记得马老板很久以前就说过今后要实现电池无钴化,那没有钴肯定就没有三元锂电了啊。那马老板还有啥选择,指定是磷酸铁锂电池了呗。起码现在来看是这样的。
另外在3月4日,中国移动发布了2020年通信用磷酸铁锂电池产品集中采购招标公告,计划采购不超过25.08亿元的通信用磷酸铁锂电池共计6.102亿Ah(规格3.2V)。没错,就是咱电话卡的运营商。这会儿不少人就该问了,中国移动采购电池干嘛?他们也不生产电子产品啊。的确,人家不生产电子产品,但是人家生产咱离不开的2、3、4、5G网络信号啊。这次中国移动采购磷酸铁锂电池就是为了5G基站的建设,因为磷酸铁锂电池是现阶段最适合5G基站储能的技术路线。之前用的铅酸电池循环7000次需更换电池约6次,磷酸铁锂电池则不需更换。目前磷酸铁锂电池成本约0.7元/Wh,是铅酸电池的2倍,但7000次循环寿命下,磷酸铁锂电池的成本仅为铅酸电池的三分之一。
归根结底,你用啥无所谓。对于消费者来说,好用、实惠才是最重要的,如果磷酸铁锂电池能让我们用更低的价格获得与三元锂电相同的续航或其它好处,用回磷酸铁锂电池,也未尝不可对不?