三元鋰電池(NCM/NCA)和磷酸鐵鋰電池(LFP)是現(xiàn)階段電動(dòng)汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域最主流的兩種技術(shù)路線。隨著電池原材料價(jià)格不斷上漲,具有成本優(yōu)勢(shì)的磷酸鐵鋰電池開始被更多車企采用。2022年第一季度,磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量已全面反超三元鋰電池,市場(chǎng)份額逐步提升。
繼特斯拉宣布在 Model 3和Moderl Y等入門級(jí)車型采用磷酸鋰鐵電池后,又一家美國(guó)車企福特汽車計(jì)劃推出搭載磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)車型。
福特首席執(zhí)行官吉姆·法利(Jim Farley)在最近的財(cái)報(bào)電話會(huì)議上表示,福特已對(duì)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行了一定的技術(shù)積累,未來計(jì)劃將磷酸鐵鋰電池搭載在純電SUVMustang Mach-E和純電皮卡F-150 Lightning兩款低價(jià)入門級(jí)車型上,但尚未透露具體上市的時(shí)間和更多細(xì)節(jié)。
“我們已經(jīng)對(duì)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行了很長(zhǎng)一段時(shí)間的研究,在福特的第一代純電車型中推行磷酸鐵鋰電池解決方案是一個(gè)迅速增加產(chǎn)量的巨大機(jī)遇。”法利在會(huì)議上表示。
據(jù)福特預(yù)計(jì),到2023年美國(guó)地區(qū)F-150 Lightning車型的年產(chǎn)量將達(dá)到15萬輛,而2021年Mustang Mach-E車型在墨西哥的年產(chǎn)量?jī)H為5萬輛,如此大幅度的產(chǎn)能提升計(jì)劃對(duì)福特而言是不小的挑戰(zhàn)。采用磷酸鐵鋰電池的舉措不僅可以在原材料漲價(jià)的趨勢(shì)下保持入門車型的價(jià)格吸引力,還可以更好地將三元鋰電池產(chǎn)量分配給高端長(zhǎng)續(xù)航車型,以此減緩三元鋰電池短缺帶來的供應(yīng)壓力,進(jìn)一步擴(kuò)大電動(dòng)車型整體產(chǎn)能。
外媒道稱,除已經(jīng)確認(rèn)的Mustang Mach-E和F-150 Lightning以外,福特還可能在純電商用貨車E-Transit上搭載磷酸鐵鋰電池。
磷酸鐵鋰電池,是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料、碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池。相比三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池的安全性和穩(wěn)定性更強(qiáng),循環(huán)壽命更長(zhǎng),僅在能量密度和續(xù)航里程方面略遜一籌。三元鋰電池正極中包含鎳、鈷、錳三種元素組成的“三元前驅(qū)體”,因此在電池能量密度方面具有性能優(yōu)勢(shì)的同時(shí),受關(guān)鍵材料價(jià)格上漲的影響也較大。而磷酸鐵鋰電池中不含有鎳和鈷,原材料供應(yīng)更加穩(wěn)定,比三元鋰電池具有更強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)。
此外,兩種電池在充放電性能上也有不同。特斯拉CEO馬斯克公開表示,特斯拉搭載磷酸鐵鋰電池的車型可以充電至100%,而搭載三元鋰電池的車型則需要考慮其循環(huán)壽命,建議只充電至 90%。
全球電動(dòng)汽車龍頭特斯拉是最早大規(guī)模采用磷酸鐵鋰電池的車企,該公司2022年第一季度生產(chǎn)的電動(dòng)汽車中近50%采用了磷酸鐵鋰電池。除特斯拉和福特以外,還有一些電動(dòng)汽車制造商也為部分車型增加了磷酸鐵鋰電池版本。Rivian此前宣布推出R1T皮卡、R1S SUV和EDV廂式貨車的磷酸鐵鋰電池版本,大眾集團(tuán)、小鵬汽車等公司也在推進(jìn)搭載磷酸鐵鋰的電池車型。
特斯拉CEO馬斯克分析稱:“從長(zhǎng)期來看,因?yàn)榱姿徼F鋰電池不含鎳和鈷元素,所以該款電池的使用規(guī)??赡軙?huì)超過三元鋰電池。在動(dòng)力電池市場(chǎng)占比上,今后磷酸鐵鋰電池大概占三分之二,三元鋰電池或其他類似元素的動(dòng)力電池占三分之一。其實(shí)這種比例很合適,因?yàn)槭澜缟嫌写罅康蔫F資源,鎳和鈷資源就相對(duì)較少了。”
據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,今年4月,我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量為29.0GWh,其中三元電池產(chǎn)量為10.3GWh,占總產(chǎn)量35.5%,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量為18.6GWh,占總產(chǎn)量64.3%。同月,我國(guó)動(dòng)力電池裝車量為13.3GWh,其中三元電池裝車量為4.4GWh,占總裝車量32.9%,同比下降15.6%,磷酸鐵鋰電池裝車量為8.9GWh,占總裝車量67.0%,同比增長(zhǎng)177.2%。
據(jù)起點(diǎn)研究院(SPIR)預(yù)計(jì),到2025年全球磷酸鐵鋰電池出貨量將達(dá)到480.1GWh。未來,中國(guó)有望成為磷酸鐵鋰電池的最大產(chǎn)出國(guó)。全球最大的磷酸鋰鐵電池供應(yīng)商正是中國(guó)動(dòng)力電池龍頭寧德時(shí)代(300750),而全球排名前十的動(dòng)力電池企業(yè)中就有6家來自中國(guó)。
值得注意的是,另一家中國(guó)動(dòng)力電池巨頭比亞迪(002594)以4.19GWh的裝車量反超寧德時(shí)代成為4月國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池企業(yè)第一名。比亞迪2020年3月推出的“刀片電池”方面采用磷酸鐵鋰技術(shù),并通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新將電池體積利用率提升了50%以上,達(dá)到了高能量密度三元鋰電池的同等水平。目前,比亞迪是福特Mustang mach-E唯一一家中國(guó)電池供應(yīng)商,該車型搭載由比亞迪西安工廠生產(chǎn)的三元高鎳811電池。從雙方在Mustang mach-E車型的合作關(guān)系來看,福特未來有可能采用比亞迪“刀片電池”作為其磷酸鐵鋰電池解決方案的一部分。
原標(biāo)題:磷酸鐵鋰電池全面反超三元鋰電池