钜大LARGE | 点击量：693次 | 2021年05月19日
材料价格一路上涨 磷酸铁锂离子电池“王者归来”？
我国储能网讯：销量持续提升，原材料价格也在不断上涨。最近，磷酸铁锂离子电池可谓风头无两。数据显示，今年二月磷酸铁锂离子电池共计装车2.2GWh，同比上升高达2826％。相比于三元锂离子电池5倍的同比上升率，磷酸铁锂离子电池28倍的上升速度更令人咂舌。这种上涨的趋势早在去年已经显现，2020年国内磷酸铁锂离子电池装车量不断提升，十二月单月装车量更是一举超越了三元锂离子电池。随之而来的便是近期磷酸铁锂离子电池价格也呈现上扬态势。最新的消息是，三月二十四日，国内动力锂离子电池公司亿纬锂能也公布通告称，与德方纳米设立合资公司，将专注于生产低成本优质的磷酸铁锂离子电池，计划投资20亿元，产量10万吨。相比几年前的落寞，如今的磷酸铁锂离子电池大有“王者归来”之势。
车企选择将其推“热”
假如留意近来的纯电动汽车市场，就可以发现，磷酸铁锂离子电池领域早已是暗流涌动。
今年三月初，小鹏汽车推出的小鹏P7后驱标准续驶智享版和智尊版，均采用了磷酸铁锂离子电池，综合续驶里程达到480公里。两款车型的起售价与同配置的长续驶车型相比，分别降低了2万元，性价比更加凸显。而早在去年十月，特斯拉Model3标准续驶后驱升级版就已经换装了磷酸铁锂离子电池。还有比亚迪汉EV、五菱宏光MINIEV等均选装了磷酸铁锂离子电池。不仅如此，长城汽车旗下今年初上市的欧拉黑猫萌宠版电动汽车，配装的也是磷酸铁锂离子电池。据称，蔚来汽车也计划于今年推出配装磷酸铁锂离子电池的新车型。
对此，我国电池工业协会专职副理事长王敬忠表示：“近年来，全球范围内都发生过电动汽车因电池导致的燃烧事故，大多与三元锂离子电池有关。而磷酸铁锂离子电池的热稳定性较好，寿命较长，并且价格相对较低，在不是特别追求长续驶能力的情况下，磷酸铁锂离子电池正在成为越来越多电动汽车公司的选择。”
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
而且，随着近年来电池公司技术研发的进步，磷酸铁锂离子电池能量密度比三元锂离子电池低的缺陷正在得以弥补。“三元锂离子电池要的三元材料、钴材料资源稀缺，相比较而言，磷酸铁锂资源丰富、价格低，以前因为能量密度较低无法用在乘用车上，但通过这些年来的努力，这一‘天花板’已被打破。”国轩高科动力能源有限公司高级副总裁徐兴无在接受《我国汽车报》记者采访时表示，目前，仅在国轩高科的技术研发中，就已经将磷酸铁锂离子电池的能量密度从2009年的90Wh/kg提升到2020年的210Wh/kg左右，与三元锂离子电池最高能量密度300Wh/kg左右的差距越来越小。同时，新技术也使得磷酸铁锂离子电池循坏寿命长、安全性高的特点发挥出来，从而使越来越多的车企接受了磷酸铁锂离子电池。
磷酸铁锂离子电池的受宠，正推动其价格上涨。“我们近来又收到了厂家的涨价通知，其实磷酸铁锂离子电池及其材料自去年四季度已经开始涨价了。”动力锂离子电池经销商杨先生告诉《我国汽车报》记者，三月十七日，国内动力型优等品磷酸铁锂均价在每吨4.75万元，较上月同期上涨15.85％，较上周同期上涨5.56％，较去年同期上涨18.75％。自去年十一月开始，磷酸铁锂离子电池便供不应求，磷酸铁锂正极材料价格从每吨3.4万元上涨至如今的每吨4.85万元，短短4个月累计上涨幅度超过40％。而材料之中，碳酸锂的价格已经从去年十二月的每吨4.8万元涨到了目前的8.7万元，涨幅80％。
“磷酸铁锂离子电池及其材料等价格上涨，本身是一种市场调节行为，随着供需关系的稳定，无论是车企对磷酸铁锂离子电池的采购，还是动力锂离子电池原材料的供应，都将出现一个相对的供需平衡阶段，所以，今年三季度到四季度之间假如能达到这一平衡，其价格就将进入一个相对稳定的时期。”招商证券分析师许绍咏说。
短板尚未彻底消除
尽管有越来越多的车企选择磷酸铁锂离子电池，但业界对此还是有着较为客观的认识。
“总的来看，磷酸铁锂离子电池具有寿命长、热稳定性好等特点，但是其能量密度至今尚未追上三元锂离子电池。”北京大学新能源材料与技术实验室主任其鲁告诉《我国汽车报》记者，磷酸铁锂离子电池的使用寿命长，一般情况下，磷酸铁锂离子电池的循环寿命可以达到2000次以上，稍优于三元锂离子电池。在热稳定性上，也比三元锂离子电池优势明显。其最高分解温度可达到500℃左右，而三元锂离子电池的分解温度只有200℃～300℃。相比较之下，磷酸铁锂离子电池的安全性也有更好的保证。磷酸铁锂离子电池成本相对较低，因为其不含钴等贵重元素，原料为资源含量丰富的磷、铁，所以成本相对容易控制。但是，目前其能量密度较低的短板尚未彻底改善。“以往，磷酸铁锂离子电池的能量密度较低，相同续驶里程下，采用磷酸铁锂离子电池的车辆自重更高，而过高的自重有关能耗的控制显然是不利的。受限于材料本身的特性，磷酸铁锂离子电池的能量密度很难得到提高，只有用创新的方法另辟蹊径。”复旦大学化学系教授傅正文同样表示。
的确，去年以来，几大电池厂商纷纷拿出了“瘦身版”磷酸铁锂离子电池。其中，比亚迪的刀片电池，缩小了磷酸铁锂离子电池的体积，使以往相同的空间可以容纳近两倍的电池，由此使电动汽车的续驶能力有所提升，令比亚迪汉EV版的续驶里程达到了550～605公里。
一向坚持三元锂离子电池技术路线的宁德时代，并没有拒绝磷酸铁锂市场的机遇。其推出了类似于刀片电池矩形结构的CTP技术，单体电芯容量从最初的50Ah提升到现在的超过200Ah，大大减少了壳体的占比，缩小了电池体积，由此新增了续驶能力，因此也接下了特斯拉Model3的磷酸铁锂离子电池订单。
国轩高科则在电芯和系统上作文章。徐兴无表示，国轩高科采用的无模组技术，就是在成组过程中减少模组配件能量密度，将以往的“电芯-模组-整包”制造过程，简化为“电芯-整包”，即卷芯到模组的JTM技术，这一技术的特点是空间利用率高，同样也在相同体积内提高了磷酸铁锂离子电池的数量，从而提高了能量密度。
“随着技术进步，磷酸铁锂的短板将逐步得到缓解，进一步提高磷酸铁锂离子电池的性价比，也会提高车企选择磷酸铁锂离子电池的积极性。”徐兴无说。
未来竞争中能否保持主流地位？
从车企的选择及市场角度看，目前磷酸铁锂离子电池、三元锂离子电池都在使用，但其性能各有千秋，都有难以彻底克服的短板。“由于其自身优势和技术进步以及成本等因素，磷酸铁锂离子电池市场份额将会逐步有所提升，但能在多长时间内保持主流地位很难说，应该说在固态电池进入实际应用之前相当长的一段时间内，磷酸铁锂离子电池将逐渐成为主流，但彻底替代三元锂离子电池不现实。”王敬忠表示，业界更希望高能量密度、安全性能更好的固态电池早日进入实用阶段。
继前不久丰田汽车透露开始研发固态电池的试验之后，三月二十五日，日立集团也披露已经研制成功全固态锂离子电池，将进入试验阶段。同时还有消息称，比亚迪、鸿海富士康等均正在研发固态电池技术。
“从纯技术角度看，固态电池无疑是目前最适合电动汽车的锂离子电池。”其鲁告诉记者，与传统液态锂离子电池相比，固态电池具有能量密度可达400Wh/kg左右，相较于目前的三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池，安全性也更好，不易燃烧、无电解液泄漏、不会在高温下发生反应等；循环性能强，理想状态下可达45000次左右，而且10分钟就可以充电完毕。不过，目前固态电池的缺点是成本较高，假如生产一块适用于智能手机的固态电池，其成本会达到9万元左右，更何况车用固态电池。
“这些都有待于技术的突破，像当初台式电脑及笔记本电脑刚刚问世之时，也是天价，但现在都已经是日常电子消费品了，这要时间，也要来自市场需求的驱动力。”其鲁认为，当然也不排除目前的磷酸铁锂离子电池或者三元锂离子电池有大的技术突破，带来重大转机的可能。
“安全、高能量密度、高续驶里程、高寿命、快速充电、高温低温适应能力强等特点，是市场对动力锂离子电池的要求，目前只有固态电池是最优选。但是，技术发展总是难以预料，一旦有新的技术突破，将为动力锂离子电池带来革命性的改变也并非没有可能。”许绍咏说。
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