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磷酸铁锂电池全面反超三元锂电池

来源:第一锂电网|

发表时间:2022-05-20

点击:6339

三元锂电池(NCM/NCA)和磷酸铁锂电池(LFP)是现阶段电动汽车动力电池领域最主流的两种技术路线。随着电池原材料价格不断上涨,具有成本优势的磷酸铁锂电池开始被更多车企采用。2022年第一季度,磷酸铁锂电池的装机量已全面反超三元锂电池,市场份额逐步提升。


继特斯拉宣布在 Model 3和Moderl Y等入门级车型采用磷酸锂铁电池后,又一家美国车企福特汽车计划推出搭载磷酸铁锂电池的电动车型。

福特首席执行官吉姆·法利(Jim Farley)在最近的财报电话会议上表示,福特已对磷酸铁锂电池进行了一定的技术积累,未来计划将磷酸铁锂电池搭载在纯电SUVMustang Mach-E和纯电皮卡F-150 Lightning两款低价入门级车型上,但尚未透露具体上市的时间和更多细节。

“我们已经对磷酸铁锂电池进行了很长一段时间的研究,在福特的第一代纯电车型中推行磷酸铁锂电池解决方案是一个迅速增加产量的巨大机遇。”法利在会议上表示。

据福特预计,到2023年美国地区F-150 Lightning车型的年产量将达到15万辆,而2021年Mustang Mach-E车型在墨西哥的年产量仅为5万辆,如此大幅度的产能提升计划对福特而言是不小的挑战。采用磷酸铁锂电池的举措不仅可以在原材料涨价的趋势下保持入门车型的价格吸引力,还可以更好地将三元锂电池产量分配给高端长续航车型,以此减缓三元锂电池短缺带来的供应压力,进一步扩大电动车型整体产能。

除已经确认的Mustang Mach-E和F-150 Lightning以外,福特还可能在纯电商用货车E-Transit上搭载磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料、碳作为负极材料的锂离子电池。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池的安全性和稳定性更强,循环寿命更长,仅在能量密度和续航里程方面略逊一筹。三元锂电池正极中包含镍、钴、锰三种元素组成的“三元前驱体”,因此在电池能量密度方面具有性能优势的同时,受关键材料价格上涨的影响也较大。而磷酸铁锂电池中不含有镍和钴,原材料供应更加稳定,比三元锂电池具有更强的成本优势。

此外,两种电池在充放电性能上也有不同。特斯拉CEO马斯克公开表示,特斯拉搭载磷酸铁锂电池的车型可以充电至100%,而搭载三元锂电池的车型则需要考虑其循环寿命,建议只充电至 90%。

全球电动汽车龙头特斯拉是最早大规模采用磷酸铁锂电池的车企,该公司2022年第一季度生产的电动汽车中近50%采用了磷酸铁锂电池。除特斯拉和福特以外,还有一些电动汽车制造商也为部分车型增加了磷酸铁锂电池版本。Rivian此前宣布推出R1T皮卡、R1S SUV和EDV厢式货车的磷酸铁锂电池版本,大众集团、小鹏汽车等公司也在推进搭载磷酸铁锂的电池车型。

特斯拉CEO马斯克分析称:“从长期来看,因为磷酸铁锂电池不含镍和钴元素,所以该款电池的使用规模可能会超过三元锂电池。在动力电池市场占比上,今后磷酸铁锂电池大概占三分之二,三元锂电池或其他类似元素的动力电池占三分之一。其实这种比例很合适,因为世界上有大量的铁资源,镍和钴资源就相对较少了。”

据中汽协数据显示,今年4月,我国动力电池产量为29.0GWh,其中三元电池产量为10.3GWh,占总产量35.5%,磷酸铁锂电池产量为18.6GWh,占总产量64.3%。同月,我国动力电池装车量为13.3GWh,其中三元电池装车量为4.4GWh,占总装车量32.9%,同比下降15.6%,磷酸铁锂电池装车量为8.9GWh,占总装车量67.0%,同比增长177.2%。

据起点研究院(SPIR)预计,到2025年全球磷酸铁锂电池出货量将达到480.1GWh。未来,中国有望成为磷酸铁锂电池的最大产出国。全球最大的磷酸锂铁电池供应商正是中国动力电池龙头宁德时代(300750),而全球排名前十的动力电池企业中就有6家来自中国。

值得注意的是,另一家中国动力电池巨头比亚迪以4.19GWh的装车量反超宁德时代成为4月国内磷酸铁锂动力电池企业第一名。比亚迪2020年3月推出的“刀片电池”方面采用磷酸铁锂技术,并通过结构创新将电池体积利用率提升了50%以上,达到了高能量密度三元锂电池的同等水平。目前,比亚迪是福特Mustang mach-E唯一一家中国电池供应商,该车型搭载由比亚迪西安工厂生产的三元高镍811电池。从双方在Mustang mach-E车型的合作关系来看,福特未来有可能采用比亚迪“刀片电池”作为其磷酸铁锂电池解决方案的一部分。


封面图源自于图虫创意


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