为何比亚迪还要坚持用磷酸铁锂电池?
比亚迪是全球唯一一家既生产新能源汽车又生产动力电池的企业。而且比亚迪本身就是一家由储能电池起家的企业。从1995年至今,在电池领域已经拥有超过24年的研发、设计、生产、应用经验。早期比亚迪就是研究磷酸铁锂电池的,虽然后来为了更长的续航,旗下的车型开始采用三元锂电池,但是比亚迪始终没有放弃对于磷酸铁锂电池的研究。虽然磷酸铁锂电池的能量密度比较小,而且低温适应性也比较差,但是和三元锂电池相比,它依旧有着三个很突出的优点。第一个优点是稳定性更好,三元锂材料会在更低的200℃左右发生分解,而磷酸铁锂材料是在800℃左右。并且三元锂材料的化学反映更加剧烈,会释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应。说简单点,就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火,所以我们可以看到今年发生的记起电动汽车自燃事故都是搭载了三元锂电池的车辆。然后第二个优点是寿命更长久,动力电池的使用寿命并不是按时间来决定的,而是按照充放电循环次数,经过一定次数的充放电循环以后,电池的容量会下降,按照业界标准,电池容量低于额定容量80%以后就达到报废标准了。三元锂电池的充放电循环次数大概只有800次左右,而磷酸铁锂电池的充放电次数可以达到2000次左右。在不考虑其他因素的前提下,磷酸铁锂电池会更耐用。最后第三个优点就是成本更低,2019年三元锂电池的市场行情大概是1000元/kWh,而磷酸铁锂电池的市场行情差不多是680元/kWh,我们以一组50kWh的电池包为例,磷酸铁锂电池会比三元锂电池的便宜1.5万元左右,而这个电池成本的下降会直观的体现在车辆售价上。今年8月份比亚迪表示将会在明年推出新一代的磷酸铁锂电池,其能量密度有望达到180Wh/kg,相比现在的水平提升了25%左右,并且成本预计还会下降30%左右,这就意味着比亚迪可以用更低的成本来获得足够优秀的续航能力,那么车辆售价更低,自然竞争力更强,而且也更容易被消费者接受。
在回答这个问题之前首先要更正一点,比亚迪虽然在早期广泛使用磷酸铁锂电池,但是从2017年开始在乘用车上就开始采用三元锂电池了,因为从电池的能量密度到所带来的续航里程都更符合市场需求,但是比亚迪却没有放弃对磷酸铁锂电池的研发。由于磷酸铁锂电池的能量密度相对比较低,现在能达到120Wh/kg已经是相当优秀的水平了,而三元锂电池基本都在160Wh/kg以上,因此同样的容量下磷酸铁锂要比三元锂电池的体积更大、重量更高,对于空间有限的普通家用车而言,不利于续航里程的提高,不过今年8月22日比亚迪表示将会在明年推出新一代的磷酸铁锂电池,其能量密度有望达到180Wh/kg,并且成本预计还会下降30%左右,这样一来磷酸铁锂电池就没有了能量密度上的劣势,其他方面的优势也就能充分显示出来了。首先磷酸铁锂电池有着更高的安全性,不仅能够承受更高的温度,而且受到撞击、颠簸、刺穿等一些外力冲击时能够保持化学性质稳定,其次有着更好的耐用度,循环充电的次数可以达到2000次以上,这能够很好的解决目前一些车型上电池容量下降过快的问题,再就是磷酸铁锂电池的成本相对更便宜,从今年的市场报价来看,磷酸铁锂电池的电芯报价要比三元锂电池便宜0.2元/Wh左右,况且新一代磷酸铁锂电池的成本上还会进一步下降,这对于车企来说能够在很大程度上降低整车成本,从而带来价格上的优势,这对一款车来说是很重要的一项竞争力。综上所述,虽然比亚迪目前在乘用车上广泛采用三元锂电池,但是其对磷酸铁锂电池的研发却一直没有间断,并且在技术上得到了一定的突破,当磷酸铁锂电池能量密度提高上来并且量产以后,相比现在的三元锂电池将更有优势,从而再在新能源汽车上广泛使用就很有可能了。
比亚迪主要还是做电池起家的,这几年虽然在乘用车上搭载量在下降,但在商用车上,尤其是电动大巴上,依然还是装载了大量磷酸铁锂电池,这也确保了比亚迪现在依然还是全家最大的磷酸铁锂电池出货商。随着补贴慢慢退坡,比亚迪也对外宣布了后续乘用车将会继续搭载磷酸铁锂电池,背后的原因到底是什么呢?下面,小编就给大家做一个简单分析。前两年,新能源汽车国家补贴政策对于动力电池能量密度的要求没有那么高之前,市面上绝大部分电动汽车的动力电池基本上都是磷酸铁锂电池,但在补贴的利益驱使下,磷酸铁锂电池被三元锂电池取代了,原因很简单:三元锂电池的能量密度要高于磷酸铁锂电池。那么当补贴退坡,磷酸铁锂电池是否会逆袭的?从目前比亚迪对外宣布的动力电池策略来看,是完全有可能的。8月22日,比亚迪业绩交流会上透露,将于2020年5-6月份推出的全新一代磷酸铁锂电池,体积比能量密度将提升50%,寿命长达8年120万公里,成本还可以节约30%。同时,磷酸铁锂电池具有更高的安全性、更强的稳定性和更长的电池循环使用寿命,还有就是成本便宜。这也是电动大巴车一直使用磷酸铁锂的原因。这些都直接驱使了比亚迪将重返该市场。当然,随着纯电动专属平台开发之后,底盘设计布局更加合理,对于电池能量密度的要求就没有那么严苛。同时,车身轻量化设计,百公里电耗降低,充电越来越便利等,磷酸铁锂可以发挥的空间,将会更大。 小结:比亚迪是全球最大的磷酸铁锂动力电池出货商,具有很强的规模效应和成本优势。在后补贴时代,具有成本、安全稳定性等优势的磷酸铁锂电池重新成为比亚迪的动力电池首选,肯定就在意料之中的事了。同时,随着技术的进步,磷酸铁锂电池的能量密度确实也在大幅提升。这也是比亚迪会坚持使用磷酸铁锂动力电池的内在原因。希望此文可以回答楼主问题。
国家之所以要给予新能源汽车补贴,是因为电动汽车里的动力电池成本比较高,致使电动汽车的售价要明显高于同档燃油汽车。虽然经历了多年的推广普及发展,动力电池的成本已经大幅降低,但仍然没有降低到同档燃油汽车的成本水平。明年新能源汽车补贴正式退出之后,电动汽车何去何从将面临一个很大的考验。其实也就是因为国家新能源汽车补贴的政策刺激,为了达到国家要求的能量密度,才出现了目前乘用车普遍采用三元锂电池的局面,事实上磷酸铁锂电池有着非常高的应用价值。价值1.成本低,磷酸铁锂电池的成本比当前三元锂电池的成本低30%-40%。这个差距基本可以弥补国家新能源汽车补贴退出后的缺口。对于电动汽车里的最贵核心零部件的动力电池成本很难取得这样大幅度的降成本,对于大工业品的汽车来说意义非常重大。价值2.安全性高,目前磷酸铁锂广泛的应用于中、大型运力的公共交通工具上。主要原因就是它自身的安全稳定性好。我们都知道三元锂电池一旦遭遇穿刺伤害,必然爆燃,并且耐高温能力上,磷酸铁锂电池也有着非常大的优势。虽然低温下衰减比三元锂电池明显一些,但由于现在电动汽车的热管理水平已经普遍提高,很多在售车型都有电池预热功能,会明显改善低温衰减现象。价值3.皮实、稳定性好,对于过充过放忍耐力远好于三元锂电池,寿命比三元锂电池长近一倍,能承受更大功率的频繁快充,改善车主的用车体验。在固态电池时代到来之前,磷酸铁锂低成本、高安全、高充电倍率都具有明显优势。明年比亚迪会在多款纯电动车型中应用磷酸铁锂,相信起码会在整车售价方面体现出一定的优势。另外,磷酸铁锂电池的最先进技术也是掌握在比亚迪手中,以己之长攻敌之短是完全合情合理的战略路线。
其实,在新能源乘用车上,比亚迪从2017年起就已经和其它车企一样,用能量密度更高的三元锂电池取代之前使用的磷酸铁锂电池了,不过,在新能源客车上面,比亚迪的确是按照国家规定,一直使用磷酸铁锂电池作为动力电池。和三元锂电池相比,磷酸铁锂电池具有下列优势。1.安全性能高。试验表明,磷酸铁锂电池在800℃的高温下才会出现分解,而三元锂电池在200-300℃时,就出现分解了。而且,磷酸铁锂电池在根据国家标准进行针刺、挤压、碰撞、短路、泡水等试验时,不会产生剧烈燃烧,发生热失控的危险性明显低于三元锂电池。2.循环寿命长。充电循环次数决定了动力电池的使用寿命。实验室数据表明,磷酸铁锂电池的充电循环次数普遍能达到2000次以上,而三元锂电池的充电循环次数一般只有800-1000次。因此,相同容量的磷酸铁锂电池的使用寿命明显高于三元锂电池。3.成本价格低。目前,三元锂电池单体电芯报价基本上在每瓦时1元左右,而磷酸铁锂电池报价已降至至每瓦时0.7元以下。一个容量为60kWh的动力电池包,使用磷酸铁锂电池的话,成本起码比三元锂电池要便宜1.8万元左右。4.环保性能好。磷酸铁锂电池不含任何重金属,报废分解后对环境的破坏性要远低于三元锂电池,从某种意义上说,磷酸铁锂电池是一种“绿色电池”。另外,新能源客车使用磷酸铁锂电池为动力电池,与其每天行驶里程较短,行驶路线固定,对车速要求不高,而且车内空间巨大,足以放置大体积的动力电池,也有很大关系。磷酸铁锂电池和三元锂电池相比,最大的缺点就是能量密度低。由于新能源乘用车放置动力电池的空间是固定的,因此搭载能量密度更高的三元锂电池,续驶里程能提升不少。当前新能源乘用车续驶里程之所以能突破500公里,高能量密度三元锂电池的使用,是主要原因。不过,据媒体报道,比亚迪计划于明年5-6月份推出体积比能量密度提升50%,寿命长达8年120万公里,成本节约30%的全新一代磷酸铁锂电池。按当前磷酸铁锂电池单体电芯能量密度180kWh计算,全新一代磷酸铁锂电池能量密度将达到270kWh/kg左右。届时,磷酸铁锂电池能量密度低的弊端将被克服,估计又会重返新能源乘用车动力电池市场。
首先,磷酸铁锂电池的电池衰减比较严重,而三元锂电池在低温状态下依然可以保证很好的放电性能,因此过去比亚迪汽车,在中国北方的销量都比较少,而使用了三元锂电池之后,这种情况就可以大大改变了。三元锂电池的能量密度比较高,充放电效率高。由于续航里程是纯电动汽车重要的指标,与三元锂电池相比,磷酸铁锂电池在电池能量密度上有比较好的优势,纯电动汽车的续航里程就可以有保证了。第三个原因是目前全球的纯电动汽车公司大部分都在使用三元锂电池,特别是特斯拉上市之后,甚至引领了三元锂电池的发展。如果只有比亚迪自己使用磷酸铁锂电池的话,那么将很难得到推广。因此比亚迪联手国轩高科成立了合资公司,共同研发生产三元锂电池。不过三元锂电池也有它致命的缺点,那就是化学性质比较活泼,安全性一般,特别容易自燃。因此我们也能够发现使用三元锂电池的纯电动汽车在最近一两年,自燃的案例特别特别多。
目前,市面上的新能源汽车大多使用的都是锂电池,而锂电池主要是由三元锂电池和磷酸铁锂电池两种电池种类为主。与普通的三元锂电池相比,磷酸铁锂电池,在能量密度以及抗寒性能方面来讲,确实是有一定的差距。不过,它在使用安全性,循环使用寿命上以及经济环保性方面,则是非常突出的;具体来说,在安全性方面,磷酸铁锂电池相比三元锂电池,不管是在安全性,还是稳定性上都要好太多,毕竟在目前技术条件下,任何一种三元锂电池,在被尖锐物体刺入电池箱后,必然引发爆燃。除此之外,三元锂电池的耐高温性能相比磷酸铁锂来说也更差一些。其次,在成本方面,相比三运锂电池来说,磷酸铁锂电池的成本更低,特别是对于比亚迪这种全产业链都涉及的企业来说,在大工业产品制造中,成本控制是产品市场的核心竞争力。而动力电池作为新能源汽车的核心部件,如果它的成本能够直接控制,那在市场上是可以占据绝对优势的。以目前在售的比亚迪秦PRO EV600为例,如果采用三元锂电池,其售价至少要在20万元以上,如果改用磷酸铁锂,那比亚迪可以使得市场售价低于17万元,这对于主机厂来说,自己可以将成本降到最低,那么产品的市场竞争力就不止提升一个档次。最后,在使用寿命和充放电效率方面,磷酸铁锂都要比三元锂电池寿命要长,要高。综上所述,虽然磷酸铁锂电池,在能量密度以及抗寒性能方面来讲,确实是有一定的差距,但是对于比亚迪来说,这些问题还可以通过其他技术方面来弥补,比如可以通过电池热管理技术的升级,同时加入电池自动加热系统,在低温环境下,可以大大改善这一电池活性低,续航骤减等问题。最关键的是比亚迪拥有其他车企不具备的一整套新能源汽车产业链配备,成本可控,或许这也是为何比亚迪坚持用磷酸铁锂最重要的原因。