钜大LARGE | 点击量：547次 | 2021年12月13日
磷酸铁锂离子电池为什么能回春？车企和运营商纷纷抛出橄榄枝
近两年，相比三元锂电池，磷酸铁锂电池的成本优势越来越明显。随着补贴逐步退坡，磷酸铁锂电池再成为“香饽饽”。继中国移动25亿元采购磷酸铁锂电池后，日前，中国铁塔也宣布将大规模采购磷酸铁锂电池。与此同时，特斯拉等车企表示将采用磷酸铁锂电池的消息更是让市场沸腾。
业内认为，随着技术的进步，磷酸铁锂电池成本不断下降，在新能源汽车补贴大降的背景下，逐渐被车企重新重视。
日前，工信部发布第330批申报《道路机动车辆生产企业及产品公告》的新车。配备磷酸铁锂的新车数量增加，该类型电池不仅用于A00级车，而且开始承担起主机厂A级以上纯电动车型的电池需求。
磷酸铁锂电池是什么？
磷酸铁锂电池（LiFePO4），通常称为“锂铁电池”，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。充电过程中，磷酸亚铁锂中的部分锂离子脱出，经电解质传递到负极，嵌入负极碳材料；同时从正极释放出电子，自外电路到达负极，维持化学反应的平衡。放电过程中，锂离子自负极脱出，经电解质到达正极，同时负极释放电子，自外电路到达正极，为外界提供能量。
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%
磷酸铁锂电池具有环寿命相对较长、发热量低、热稳定性好的特点，同时磷酸铁锂电池还拥有良好的环境安全性。磷酸铁锂电池凭借着较低的价格和稳定的性能大量应用于电动客车，该材料具有安全性好、循环寿命长、成本低等优点，是动力和储能电池的主打正极材料。
2019年新能车补贴大幅退坡时，车企成本压力陡增，市场就有磷酸铁锂回暖的风向。十二五规划新能车补贴将全部退出，成本压力会进一步加剧。目前磷酸铁锂电池价格约为0.6元/Wh，三元电池价格约为0.8元/Wh，比较而言，考虑到降本，1Wh铁锂电池比三元便宜25%，磷酸铁锂比较优势突出，优中之选。
电池技术进步提升磷酸铁锂电池系统能量密度，续航与三元电池的距离在缩小材料层面：磷酸铁锂正极材料合成、制备工艺在进步，电化学性能也在优化，现在容量趋近160mAh/g，趋近理论值。近年电池端的前沿技术成功推出，比如电池层面的刀片电池技术能将能量密度提升50%，同时成本下降30%；还有电池系统层面CTP技术能带来能量密度15%左右的提升，减少零部件量的同时提升生产效率大幅降低系统成本。结合以上技术，磷酸铁锂电池系统能量密度能有望达到150Wh/Kg，NEDC续航里程能实现450KM，完全满足城市内出行半径的需求，与三元电池系统能量密度在缩小。
磷酸铁锂电池为何能回春？
2020年新春之际，一场突如其来的新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控阻击战骤然打响，打乱了汽车行业的正常运行节奏，尤其对刚刚因为补贴退坡等不利因素销量首次负增长的新能源汽车领域，更是雪上加霜。短期和潜在的长期的影响不可避免，控制成本成了当务之急。
在纯电动乘用车发展初期，三元锂电池曾是动力电池技术路线之争的赢家，磷酸铁锂电池在纯电动乘用车市场几乎无人问津。今年年初，一个重要事件促进了磷酸铁锂电池的重磅回归。
比亚迪董事长兼总裁王传福透露，比亚迪近期开发的“刀片电池”是新一代磷酸铁锂电池，体积比能量密度上比传统铁电池提升了50%。与此同时，特斯拉宣布将国产车采用“无钴电池”，业内认为特斯拉或将采用宁德时代方形磷酸铁锂电池，这消息一时间搅动了资本市场。
在强调电池能量密度的时代，磷酸铁锂电池的单体能量密度仅在160Wh/kg左右，而三元锂电池可达200Wh/kg以上。因此新能源企业为追求高额补贴逐步放弃磷酸铁锂电池，转向三元锂电池。
近两年磷酸铁锂电池与三元锂电池的成本差距越来越大，而补贴金额也越来越低，三元锂电池所用的钴金属，价格在27万/吨，对应的正负极材料成本在14-16万元/吨，而磷酸铁锂电池的成本则一直保持在2.5-4万元/吨。
在高额补贴时代，磷酸铁锂电池要想和三元锂电池跑同样的里程，需要装更多的电池组。车重的增加意味着耗电量的大幅增加，最终折算下来磷酸铁锂电池的优势并不明显。但是。近几年磷酸铁锂电池的电池能量密度显著提升，已达140Wh/kg，与三元锂电池补贴额进一步拉近，成本优势逐渐显现。如果能够在体积能量密度与里程需求找到一个平衡点，那么磷酸铁锂电池成本优势发挥出很大的作用。
虽然，如今各大车企以及电池研发生产机构均在致力研发固态电池。普通液态锂离子电池的能量密度到300Wh/kg以上就遇到瓶颈了，但是固态锂电池理论能量密度为700Wh/kg。由于技术难度极大，并且成本远高于液态锂电池，从成本和可制造性上来看，固态电池还需要很长一段时间才能被车企和市场接纳普及。
在补贴退坡以及市场环境较为恶劣的情况下，磷酸铁锂电池相比三元锂电池在成本节约方面具有较大优势。新能源补贴额度已是微弱，到那时固态电池技术还未成熟，又没有补贴作为支撑条件，磷酸铁锂电池成为了当下最好选择。
车企重新追捧磷酸铁锂电池
日前，工信部发布第330批申报《道路机动车辆生产企业及产品公告》的新车。配备磷酸铁锂的新车数量增加，该类型电池不仅用于A00级车，而且开始承担起主机厂A级以上纯电动车型的电池需求。
比亚迪汉的两个版本已经出现在今年2月份的新能源汽车推广目录中。其中双电机版配套峰值功率为163kW和200kW的电机，单电机版则仅配备163kW的电机，整备质量分别为2170kg和2020kg。
本次申报公告显示，比亚迪产品型号为BYD7009BEV2的汉，也配备了峰值功率为163kW的电机，但其整备质量下降到1940kg。据此猜测，该版本采用的动力电池容量可能有所减少，或为单电机版的低配版车型。由此，比亚迪可将汉的售价进一步下探。
申报公告还显示，比亚迪汉的储能装置生产企业为重庆弗迪锂电池有限公司。去年12月份，包括弗迪电池在内的五家弗迪系公司正式挂牌成立。3月16日，比亚迪正式宣布成立弗迪系公司，进一步加快新能源汽车核心零部件的对外销售业务。
本次北汽新能源申报了产品型号为BJ7000C5DB-BEV的EU5车型。它的尺寸与现在售EU5没有变化，变化主要在于电池类型。
申报的EU5切换到磷酸铁锂电池，作为对比现在售的EU5均配置的是来自宁德时代的三元锂电池。
考虑到北汽新能源去年与宁德时代联手在其总部蓝谷发布CTP电池包，且表示EU5将成为首款搭载该技术的纯电动车。或许我们可以猜测，本次申报的EU5新车采用的是宁德时代的磷酸铁锂CTP电池包。
北汽EU5
EU5主要用于满足共享出行的需求，它对动力电池的要求是能够平衡续航里程、安全、成本等要素。磷酸铁锂CTP方案有着提升能量密度和降低成本的效应，对于网约车是一个不错的选择。
上汽荣威Ei5是本次申报公告中另外一款采用磷酸铁锂电池的紧凑型纯电动车。其动力电池总成供应商为捷新动力。
作为对比，进入2020年第三批新能源车型目录的荣威Ei5采用的是宁德时代的三元锂电池，能量密度达到170Wh/kg，续航里程为501km。
同时推出三元锂电池版和磷酸铁锂电池版，可能是为了面向不同的消费群体。上海出租车市场从2018年开始引入荣威Ei5作为出租车，且该车也在EVCARDR投入运营。也就是说，它进入个人、出租车、分时租赁三大细分市场。
另外，荣威Ei5的磷酸铁锂电池是否采用CTP方案，还不得而知。待它公布进一步信息，这个问题将有答案。
磷酸铁锂电池迎5G新基建风口
除了新能源汽车企业重新重视磷酸铁锂电池，随着5G新基建的启动，运营商对磷酸铁锂电池的需求也在增加。
目前，移动、联通、电信三大运营商已披露了各自数量可观的5G建设计划。中国移动披露，其2020年的目标是建设30万个5G基站，并将在全国地级以上城市建设5G网络。中国联通方面称，今年上半年与中国电信力争完成10万基站的建设任务，三季度力争完成全国25万基站建设。公开资料显示，2020年5G基站储能将新增约25Gwh的磷酸铁锂电池需求。
中国移动率先发布招标公告，将采购6.102亿Ah磷酸铁锂电池（约合1.95GWh），最高投标限价不含税金额约为25.08亿元。中国铁塔3月11日也宣布将大规模采购磷酸铁锂电池，采购规模约为2GWh。
据了解，5G基站功率达到4G基站的3.5倍，原有备用电池容量不能满足备电要求，而能量密度更高的磷酸铁锂电池有望被重用。
行业人士表示，5G基站会大规模使用磷酸铁锂电池，主要因为便宜。今年电动汽车大概率不景气，5G正好可以填补需求留空。
还有业内人士指出，国内5G基站建设步伐加速，驱动储能电池需求提升。磷酸铁锂电池具备高性价比优势，除了在追求经济性的电动车型上应用外，未来有望持续扩大在通信行业等储能领域的应用规模。
