動力電池之辯：磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的優(yōu)缺點
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-28 18:25
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最近幾年，新能源汽車異常火爆，促使國內(nèi)動力電池行業(yè)爆發(fā)式增長，動力電池是電動汽車的核心，電動汽車使用的電池主要是磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池，下面主要討論磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池各自的優(yōu)缺點。
目前國內(nèi)新能源汽車主要使用的是磷酸鐵鋰動力電池，但磷酸鐵鋰動力電池的理論能量密度有限，磷酸鐵鋰電池單體能量密度為120Wh/kg，成組后能量密度為80Wh/kg，因此現(xiàn)企業(yè)正在積極研發(fā)能量密度更高的磷酸鐵錳鋰材料新型動力鋰電池。而三元電池能量密度較高，三元鋰電池單體能量密度為180Wh/kg，成組后110Wh/kg，相應(yīng)的市場優(yōu)勢明顯。因此在能量密度方面，三元鋰電池優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。
從安全性上來講，磷酸鐵鋰電池比三元電池更具有優(yōu)勢。原因在于三元材料中鎳鈷鋁18650電池超過180℃就會自加熱，起火后很難控制，而磷酸鐵鋰材料到250℃才會發(fā)生放熱現(xiàn)象。從循環(huán)壽命方面來講，磷酸鐵鋰電池與三元電池相當(dāng)，單體電芯的循環(huán)壽命在3000次以上，成組后，因工作環(huán)境復(fù)雜，使用壽命有所下降。
總的來講，磷酸鐵鋰電池理論能量密度有限，沒有提升的空間，而三元鋰電池還有很大的提升空間，但是三元電池的安全性沒有磷酸鐵鋰電池高，兩者的循環(huán)壽命相當(dāng)。因兩者各有優(yōu)缺點，因此應(yīng)用領(lǐng)域也有所不同。動力電池企業(yè)應(yīng)該要更加注重電池的安全，加強生產(chǎn)監(jiān)控，嚴(yán)格保證質(zhì)量，才能保證新能源汽車的使用安全和乘用人的人身安全。
4月15日電動自行車新國標(biāo)就要正式實施了，而新國標(biāo)中明確規(guī)定整車重量不得超過55kg，而整車減重最直接的手段就是把鉛酸電池替換成鋰電池。那么這是否意味著，新國標(biāo)將會重挫鉛酸電池行業(yè)呢?
已經(jīng)統(tǒng)治電動車行業(yè)20年的鉛酸電池產(chǎn)業(yè)
電動車和鉛酸電池，這兩者的發(fā)展可以說是相輔相成。即便現(xiàn)在鋰電池的占比越來越大，但鉛酸電池依舊是電動車最主要的電池品類。
大眾青睞電動車，最根本的原因就是電動車的低成本的易用性。
目前市面上銷售量最大的簡易款車型，其均價基本都在2000元左右，續(xù)航里程在30-50Km區(qū)間，完全能夠滿足民眾日常出行代步的實際需要。
相比鋰電池車型，鉛酸電池車型普遍價格會低800-1000元左右(同等規(guī)格)，對于電池規(guī)格較大的電摩品類車型，鉛酸車型的價格優(yōu)勢更加明顯。
除了價格優(yōu)勢，鉛酸電池的安全性和易用性也毫不遜色與鋰電池車型。
由于鋰電池的自身屬性，一旦電芯出現(xiàn)熱失效的情況，整個電池包都將會處于一個危險的狀態(tài)，我們也沒少看到電動車電池起火甚至爆炸的新聞，這其中鋰電池包占了大多數(shù)。
而鉛酸電池則幾乎不存在熱失效的麻煩(尤其是在放電階段)，即便鼓包的話也并不會在安全性上出現(xiàn)什么麻煩。
也正是得益于價格和安全性上的優(yōu)勢，鉛酸電池幾乎壟斷了電動車的電池市場，而近20年的發(fā)展也形成了如今一套完整的生產(chǎn)-銷售-回收產(chǎn)業(yè)鏈條。
電動車新國標(biāo)強力帶動鋰電車型爆發(fā)
在長達(dá)20年的發(fā)展歷程中，鉛酸電池以其價格和安全優(yōu)勢牢牢占據(jù)了電動車電池市場的頭把交椅，但這一局面隨著電動車新國標(biāo)的頒布而出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。
新國標(biāo)嚴(yán)格限定了電動自行車的整車重量，而對于鉛酸電池來說，電池自重偏大(或者說能量密度過低)無法在現(xiàn)有的技術(shù)框架下獲得突破，那么如果新國標(biāo)車型想要沿用鉛酸電池，只能以犧牲續(xù)航為代價。
以48V12Ah鉛酸電池為例，通常該規(guī)格電池的重量在16Kg以上，這意味著整車不含電池重量要控制在38Kg以下，并且整車的尺寸還不能超過標(biāo)準(zhǔn)，這對于車輛設(shè)計提出了極大挑戰(zhàn)。
所以，當(dāng)新國標(biāo)內(nèi)容公布的時候，很多人斷定，這將會成為鉛酸電池產(chǎn)業(yè)衰落的轉(zhuǎn)折點。
之后各大品牌也根據(jù)新國標(biāo)要求推出過一些車型，但新車型已經(jīng)全部改用鋰電池，整體售價也隨之翻了一番。
目前電商平臺中，目前可以在北京正常上牌的電動自行車價格已經(jīng)來到了2500-3000元左右，且全部為鋰電車型。
不要高估新國標(biāo)對鉛酸電池產(chǎn)業(yè)的沖擊
我們需要承認(rèn)，新國標(biāo)將會對鉛酸電池產(chǎn)業(yè)帶來很大的沖擊，但是我們也不能高估這種影響。
首先，電動車產(chǎn)業(yè)中，不僅僅有電動自行車品類，我們也需要看到輕便電摩和電摩品類不算增長的市場份額。
由于新國標(biāo)只是針對電動自行車，而電摩品類并沒有對整車重量加以限制，所以之前使用鉛酸電池的豪華款和小包車，只要其它方面符合電摩和輕便電摩的標(biāo)準(zhǔn)就行了，鉛酸電池完全可以正常使用。
其次，鉛酸電池產(chǎn)業(yè)很大，電動車使用的動力鉛酸電池僅占到鉛酸電池整體市場份額的1/4，起動型鉛酸電池(也就是燃油車中俗稱的電瓶)才是大頭，占比接近50%，而儲能型和其它類型鉛酸電池占比約為1/4。
所以，單單電動自行車品類對于鉛酸電池行業(yè)整體的影響不會超過10%。
電動兩輪車全面鋰電化 還有很多問題待解決
鋰電池未來能取代鉛酸電池，我堅信這一點，但如果要給出一個時間點，那筆者只能說，5年內(nèi)都不要想。
