比亞迪為何要重拾磷酸鐵鋰電池技術(shù)

傳統(tǒng)燃油車(chē)有“三大件”——發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤(pán)。而對(duì)于新能源車(chē)來(lái)說(shuō)，“三電”（電池、電機(jī)、電控）技術(shù)的重要程度堪比“三大件”之于傳統(tǒng)燃油車(chē)。而動(dòng)力電池作為電動(dòng)車(chē)的核心部件，其重要性同樣不言而喻。

實(shí)際上，車(chē)用動(dòng)力電池也分許多類別。最早，動(dòng)力電池按照正極材料可分為鈦酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳和鎳鈷鋁等幾大類。而從綜合性能來(lái)看，磷酸鐵鋰和三元鋰（包括鎳鈷錳和鎳鈷鋁）最符合電動(dòng)車(chē)的使用要求。

作為國(guó)內(nèi)新能源領(lǐng)域最具代表性的車(chē)企，比亞迪掌握著完善的“三電”技術(shù)。在電池技術(shù)上，比亞迪前些年始終堅(jiān)持磷酸鐵鋰路線，并且技術(shù)已經(jīng)十分成熟。近兩年由于補(bǔ)貼政策的變化，使得其不得不跟隨市場(chǎng)趨勢(shì)，相當(dāng)于“半路出家”進(jìn)行三元鋰電池的研發(fā)，不過(guò)如今也做到了“后來(lái)居上”，其“811”電池研發(fā)已經(jīng)取得一定的進(jìn)展。

實(shí)際上，相比三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池安全性更高、循環(huán)使用壽命更長(zhǎng)、成本也更低，但能量密度的提升空間較小。而根據(jù)我國(guó)的新能源補(bǔ)貼政策，電池能量密度又是獲得多少補(bǔ)貼的重要因素。另外，在電池能量密度受限的情況下，車(chē)輛的續(xù)航也就失去了競(jìng)爭(zhēng)力。所以，比亞迪才寧愿“忍痛割愛(ài)”暫時(shí)把磷酸鐵鋰電池放在一邊，以更高的制造成本去生產(chǎn)三元鋰電池。

但如果能夠解決磷酸鐵鋰電池能量密度低的短板，所有問(wèn)題不就迎刃而解了嗎？理論上是這樣沒(méi)錯(cuò)，但難度卻相當(dāng)大。那么鋰電池的能量密度由什么決定呢？通常來(lái)講，鋰電池有4個(gè)核心部分：正極、負(fù)極、電解質(zhì)和膈膜。其中，正負(fù)極是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的地方，可謂重中之重。

現(xiàn)有的鋰離子電池負(fù)極材料多以石墨為主，石墨的理論容量為372mAh/g，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池在負(fù)極材料上大體相同。但在正極材料上，磷酸鐵鋰的理論容量只有160mAh/g，而鎳鈷錳則高達(dá)200mAh/g。此外，生產(chǎn)工藝水平如壓實(shí)密度、箔材厚度等，也會(huì)影響能量密度。但整體來(lái)看，正極材料的性能差異才是決定性因素。

電池能量密度，其實(shí)可以從兩個(gè)維度來(lái)定義。一是單位重量?jī)?nèi)的能量密度，也就是工信部所采用的維度，直接關(guān)系到能獲得多少補(bǔ)貼，也在一定程度上影響著車(chē)輛的續(xù)航。而另一個(gè)，是單位體積內(nèi)的能量密度，這個(gè)維度不在工信部的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，但會(huì)直接影響到車(chē)輛的續(xù)航能力，而續(xù)航能力又決定了補(bǔ)貼額度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

而磷酸鐵鋰電池所謂的能量密度低，主要是按照體積維度來(lái)說(shuō)的。據(jù)悉，比亞迪全新一代磷酸鐵鋰電池的能量密度（體積維度）將提升50%。那么也就意味著，相同的車(chē)型，比亞迪未來(lái)可將車(chē)輛的電池容積提高50%，雖然可能也會(huì)帶來(lái)重量增加的影響，但最終實(shí)際的續(xù)航表現(xiàn)一定是大幅提升的。

那么在攻克最大短板后，磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)就突顯出來(lái)了，首先就是安全性。近年來(lái)電動(dòng)車(chē)安全事故頻發(fā)，絕大部分是由于電池起火造成的。為了提升續(xù)航里程，如今的車(chē)企大多采用鎳成分比例較高的三元鋰電池，“622”型號(hào)如今已經(jīng)十分常見(jiàn)，甚至“811”也已經(jīng)在量產(chǎn)車(chē)型中搭載，也就是說(shuō)維持電池穩(wěn)定性的鈷錳成分只占到20%，在續(xù)航里程提高的同時(shí)，電池安全性卻成了一大隱患。

相比之下，磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э販囟绕毡樵?00度以上，三元鋰電池則低于300度，一些高鎳三元鋰電池?zé)崾Э販囟壬踔恋陀?00度，這會(huì)增加車(chē)輛高速行駛及快速充電過(guò)程中自燃的風(fēng)險(xiǎn)。另外在使用壽命方面，磷酸鐵鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)大約3500次后容量才開(kāi)始衰減，而三元鋰電池在進(jìn)行2000次充放電循環(huán)后就會(huì)出現(xiàn)衰退，存在明顯差距。據(jù)悉，比亞迪新一代磷酸鐵鋰電池的壽命達(dá)到8年120萬(wàn)公里。

最后就是成本。由于磷酸鐵鋰電池?zé)o需貴重金屬材料，所以比較容易控制生產(chǎn)成本。而且，比亞迪新一代磷酸鐵鋰電池成本進(jìn)一步降低30%，可在一定程度上緩解補(bǔ)貼退坡帶來(lái)的壓力。但三元鋰電池來(lái)看，無(wú)論是鎳鈷錳還是鎳鈷鋁，都需要鈷金屬作為原材料，但其70%儲(chǔ)量在非洲剛果金，價(jià)格十分昂貴。而高鎳三元鋰電池的誕生，一方面是由于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，另一方面也跟鈷技術(shù)成本過(guò)高有關(guān)。

不過(guò)，即使突破了能量密度低這個(gè)技術(shù)瓶頸，磷酸鐵鋰電池也并非十全十美。例如在抗低溫方面，三元鋰電池低溫使用下限值為零下30度，磷酸鐵鋰電池低溫下限值只有零下20度。那么如果在寒冷的北方地區(qū)，磷酸鐵鋰電池的性能下降會(huì)更明顯。但恰恰北京又是全國(guó)純電動(dòng)車(chē)的主力消費(fèi)地區(qū)，就算比亞迪在南方不愁賣(mài)，未來(lái)其動(dòng)力電池將對(duì)外供應(yīng)，如果失去北方市場(chǎng)，那么其在與寧德時(shí)代等對(duì)手的競(jìng)爭(zhēng)中將相對(duì)被動(dòng)，也不利于其動(dòng)力電池業(yè)務(wù)獨(dú)立上市計(jì)劃的推進(jìn)。