关于磷酸铁锂电池
通常磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,在实际使用过程中,磷酸铁锂电池的特点为稳定性强 / 耐高温 / 充放电的循环次数多 / 成本低。

截止 2020 年,因为新能源车起火事故频发导致国家针对电池安全制定更完善的电动汽车强制性国家标准。随着 比亚迪 / 特斯拉 / 小鹏汽车三巨头强力推出搭载磷酸铁锂电池的车型,磷酸铁锂电池的成本也随应用推广一路降低。在2021年,各主机厂从安全性和性价比的角度选择了磷酸铁锂电池,在当年的5月磷酸铁锂电池产量大幅度增长,根据EVTank的数据统计,2021年的磷酸铁锂电池在全球的出货量高达172.1GWh,增长幅度为219.6%。磷酸铁锂电池在全部锂离子电池出货量的比重由2020年的18.3%上升到2021年的30.6%。

由于磷酸铁锂电池和三元锂电池都属于锂电池的范畴,解释一下锂电池的工作原理,再来对两者进行优劣势分析。
关于汽车巨头拥抱磷酸铁锂电池的原因
电池使用寿命
电池的使用寿命方面,三元锂电池比磷酸铁锂的循环使用率上弱一些,通常磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次(电池寿命10年)后才会开始衰减,实验验证,磷酸铁锂电池循环达到5000次时,其电池的剩余容量达到84%,高于国家充放电80%的标准,而三元锂电池的充放电循环次数通常为 2000次(电池寿命6年),当循环次数达到3900次时,其电池剩余容量仅为66%,远低于国家充放电80%的标准,在循环寿命方面,磷酸铁锂电池不仅循环次数更多,而且电池容量保持的更高。

电池安全性
三元锂电池的三元材料会在200℃时的高温情况下回发生分解和剧烈的化学反应,通常释放出氧原子,由于高温情况下,它极易发生燃烧或爆炸的现象。磷酸锂电池的分解温度在800℃,一般很难达到如此高温,温度的适应性安全性较高。高温下的分解情况,磷酸铁锂电池的分解温度明显要高于三元锂电池,这个是只是电池本身的耐温度性,动力电池系统的安全性设计是可以通过结构优化、热管理系统、电池冷却系统等方面系改善,电池厂商还在过充保护、过放保护、过温保护、过流保护方面改善,通过安全措施设计能让电池工作处于安全状态下,相比之下磷酸铁锂电池在 汽车高速行驶及快速充电过程中自燃风险较低。

电池成本
磷酸铁锂电池电芯成本不含税的价格大约在0.4元/Wh,pack价格在0.6元/Wh以内,三元锂电池pack成本在约为0.75-0.9元 / Wh,对应降低成本 25% ~ 50%。补贴政策下将带电量 55 千瓦时 / 续航 400 公里的三元锂电池换为磷酸铁锂电池,其更换的成本可下降 0.5万元左右。那么各车企剧透肯定更倾向于采用磷酸铁锂电池来降低生产成本, 有利于抢占市场的份额。通过工信部的最新信息,2023款的标明电池类型的纯电车型中采用磷酸铁锂电池达到9款,款式占比 40%左右。
通过数据对比,300公里的纯电动乘用车,搭载磷酸铁锂电池车型的成本可以降低3000-6000元,最多甚至达到7000元;而400公里以上车型,电池成本可以降低达7000元以上,从哪吒N01 / eQ1 / 国机智骏GC1 / 江淮iEVS4等数据可应征这个分析数据。

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