磷酸铁锂与三元材料的市场之争

　　2017年新能源汽车补贴政策开始退坡，但依然阻挡不住锂电企业的扩产脚步。动力电池作为新能源汽车的动力之源，与续航、安全、充放电、市场等一切使用都有着紧密的联系。

　　在动力电池中，现在应用到新能源汽车的主要是磷酸铁锂电池和三元锂电池，二者之间最大的区别就在于能量密度和安全性，能量密度的大小关乎到汽车的续航能力，而安全性主要体现在材料在高温下会发生分解，这两点都是消费者选购新能源汽车时最关注的问题，也是目前业内对这两种电池争议最多的地方。

　　能量密度对比

　　磷酸铁锂电池的能量密度远不及三元锂电池，但其安全性普遍被认为要好于三元锂。先说说能量密度，目前，新能源汽车的补贴标准视电池系统的能量密度而定，其具体政策就是，当电池系统能量密度超过120Wh/kg，就可以享受1.1倍的补贴，介于90Wh/kg和120Wh/kg之间只能享受1倍补贴。

　　据了解,目前市面上的磷酸铁锂电池经过改进要达到90Wh/kg的难度不大，但要做到120Wh/kg的企业寥寥无几。比亚迪一直专注于磷酸铁锂电池电池，在这块的技术上处于国内领先水平，此前有传闻比亚迪研发出高能量密度的磷酸铁锂电池，能力密度可以达到150Wh/kg，这个水平与三元锂电池几乎相当。传闻是否属实先暂不讨论，但作为行业龙头的比亚迪尚且只能做到这样的水平，就可以看出使用磷酸铁锂电池要想拿到1.1倍补贴的难度不小，但这个难题对于三元锂电池来说却是轻而易举就能达到。

　　另外从几家动力电池2017年的产能规划可以看出，对于三元锂电池的产能扩张也尤其明显，就连比亚迪这样过往一根筋钟爱磷酸铁锂电池的企业，在2017年都维持磷酸铁锂产能不变，转头扩张三元锂电池。

　　三元PK磷酸铁锂的结果一看便知

　　安全性对比

　　除了在供给端三元锂电池有所扩产之外，在需求端也一并放大。刚刚说到的能量密度要求是三元锂电池的需求端放大的一个动力，另一个则来自于三元锂电池在2017年将正式解禁客车使用。这里就涉及到三元锂电池和磷酸铁锂电池优劣性上的第二个争议点—“安全性”。

　　三元锂电池由于在200度左右会发生分解(磷酸铁锂则需要温度高达700度)，并且分解后会产生更加剧烈的化学反应，因此在汽车碰撞时更容易着火，这也是三元锂电池普遍被认为不安全的地方，正是因为这个原因三元锂电池此前被暂停使用在客车上。

　　然而，安全性的好坏其实更取决于整个动力电池系统，尤其是电池管理系统(BMS)，合格的BMS都可以在发生意外时切断电源避免着火，并不能仅因为三元锂材料容易热解就认为三元锂电池不安全。随着三元锂电池安全性重新被评估，客车将解禁三元锂电池，这无疑又释放了很大一块市场。

　　温度影响

　　我国幅员辽阔，气候复杂，从最北端的东北三省到最南端的海南诸岛温度变化非常丰富。以北京为例，作为电动汽车的主力市场，北京夏季最高温度在40℃左右，而冬季则基本保持在零下16℃左右，甚至更低。这样的温度区间显然适合低温性能更佳的三元锂电池。而注重耐高温性能的磷酸铁锂电池在北京的冬季会显得有些乏力。更何况，三元锂电池耐高温方面与磷酸铁锂相比，差距并不大。

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　　从上图中能够看出，以25℃为基准常温，两类电池在55℃高温下放电与常温25℃下放电，放电容量几乎没有差别。但在零下20℃时，三元锂电池与磷酸铁锂电池相比有比较明显的优势。

　　充电效率对比

　　除了续航之外，充电也是电动汽车在实际使用中的重要环节，而三元锂电池在充电效率方面较磷酸铁锂电池有着非常大的优势。

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　　我们了解到，目前市面上较为常见的充电方式为恒流恒压式充电。一般在充电开始时先采用恒流充电，此时的电流较大，充电效率相对更高。而在电压达到一定数值之后，降低电流改为恒压充电，这样可以让电池充的比较满一些。

　　从表中可以看出，三元锂电池与磷酸铁锂电池在10C以下充电时，恒流比无明显差距，10C以上倍率充电时，磷酸铁锂电池恒流比例迅速降低，充电效率迅速降低。

　　结论：磷酸铁锂与三元的市场之争，至目前虽然还没有一个明确的定论，并且电池技术日新月异，不久的将来迎来革命性的变化也在意料之中，但笔者认为，技术已经成熟的三元电池，凭借其能量密度高且仍有较大提升空间、不逊色的安全性、耐低温、高充电效率等特性，将会在新的市场中站稳脚跟。