宣布造車兩年多之后，小米汽車終于揭開面紗。在對相關公開參數(shù)進行分析后不難發(fā)現(xiàn)，兩款“小米牌”純電動轎車分別搭載了來自兩個企業(yè)的兩種不同技術路線電池——寧德時代三元鋰電池和比亞迪磷酸鐵鋰電池。業(yè)內(nèi)專家告訴《中國電子報》記者，此舉并非雷軍的“小心思”，而是業(yè)界“常規(guī)操作”，而這一“騎墻”之舉的背后，則折射出三元鋰、磷酸鐵鋰電池兩種技術的激烈競爭和不確定未來。
雙線布局是“常規(guī)操作”
動力電池多年來一直在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池兩種技術路線之間搖擺。
據(jù)工業(yè)和信息化部官網(wǎng)披露的信息，兩款“小米牌”汽車均為純電動轎車，SUV7 Max采用三元鋰電池，電芯單體及總成均由寧德時代提供；SU7則采用磷酸鐵鋰電池，電芯由比亞迪旗下襄陽弗迪電池提供。
“小米之所以選擇兩家動力電池領軍企業(yè)的兩種不同技術路線，主要還是出于供應鏈安全考量。”中國汽車工業(yè)協(xié)會秘書長助理兼技術部部長王耀告訴《中國電子報》記者。他表示，目前，大部分主機廠都傾向三元、磷酸鐵鋰電池“雙線布局”，并且不會只選擇一家供應商。寧德時代三元鋰電池能量密度高、安全性能好，而比亞迪則憑借磷酸鐵鋰電池起家，技術積累深厚，小米選擇其認為業(yè)內(nèi)最具技術優(yōu)勢的產(chǎn)品，滿足不同的出行需求。
據(jù)了解，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是目前動力電池領域最為主流的兩種技術路線。它們均使用石墨烯作為負極材料，但是使用的正極材料不同。三元鋰電池主要用鎳鈷鋁或者鎳鈷錳作為正極，磷酸鐵鋰電池是用磷酸鐵鋰做正極。這兩種技術路線各具優(yōu)勢，適合不同的細分市場。
磷酸鐵鋰電池不含貴金屬材料，成本低、循環(huán)壽命長、安全性高，常被用于低端車型和商用車（客車、貨車）。而三元鋰電池能量密度較高、充放電速度快，但成本較高，因此更適合中高檔和豪華車型。目前，市面上純電動汽車的續(xù)航主要集中在300公里到700公里，三元鋰電池在續(xù)航能力上表現(xiàn)更佳。
此外，原材料價格貴，并不代表真的就是高品質(zhì)、高端產(chǎn)品。“動力電池的很多性能難以同時達到，比如比能量越高，循環(huán)壽命和倍率性能可能就會越低，安全性可能就會越差。因此，做電池不是追求單一的指標容量，而是把性價比都考慮進去，制造出最匹配、最符合用戶需求的產(chǎn)品。三元鋰電池可以在相同的體積或者重量下，提供更好的續(xù)航里程，讓車主認為自己所花費的錢是值得的，這才是所謂的高端市場。”王耀強調(diào)。
磷酸鐵鋰電池重回主流？
事實上，在新能源汽車的發(fā)展進程中，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池之間的競逐不斷，二者此消彼長、呈螺旋式發(fā)展。
在2017年之前，由于市面上小微型電動車占據(jù)主流，成本更低、安全性更高、循環(huán)壽命更高的磷酸鐵鋰電池是市場的主要選擇，一度占據(jù)約70%的國內(nèi)動力電池市場；而2017之后，受電池技術進步、政策補貼等因素影響，能量密度更高的三元鋰電池逐漸成為了市場主流。
近兩年來，隨著車企不斷尋求降本以及政策補貼的退坡、取消，磷酸鐵鋰電池再次占據(jù)主流市場。2021年，我國磷酸鐵鋰電池裝車量反超三元鋰電池3.6個百分點。今年，磷酸鐵鋰電池裝車量再次攀升。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，1—10月，國內(nèi)磷酸鐵鋰電池市占率超過68%。
同時，國內(nèi)外電池廠商紛紛加大磷酸鐵鋰電池相關布局。寧德時代今年8月推出全球首款磷酸鐵鋰4C超充電池——神行超充電池，該電池續(xù)航里程可達700公里，并且可做到全溫域快充，即使在零下10攝氏度的低溫環(huán)境下也可實現(xiàn)30分鐘充至80%。
此前更青睞三元鋰電池的韓系電池廠商，也頻傳布局意向。LG新能源宣布將從2025年開始生產(chǎn)電動汽車用磷酸鐵鋰電池，并計劃在美國亞利桑那州投資7.2萬億韓元建設一座大型電池制造園區(qū)，其中包括一座磷酸鐵鋰電池工廠，年產(chǎn)能為16GWh；SK On的一位高管也表示，公司計劃在2025年之前為電動汽車生產(chǎn)一種新的磷酸鐵鋰電池；三星SDI透露，公司正嘗試開發(fā)磷酸鐵鋰電池，以使其業(yè)務和客戶多樣化。
對于中外電池廠商爭相布局磷酸鐵鋰電池的原因，賽迪顧問汽車產(chǎn)業(yè)研究中心高級分析師宋爽分析表示，近兩年，刀片技術、CTP、CTC等新型模組集成技術均實現(xiàn)了商業(yè)化落地，使新能源汽車的空間利用率更高，磷酸鐵鋰電池組的能量密度實現(xiàn)了整體提升，能夠滿足多數(shù)新能源汽車的續(xù)航要求。
目前，磷酸鐵鋰正極材料也發(fā)展出了磷酸錳鐵鋰等新材料路線。中國電動汽車百人會副秘書長馬仿列介紹，磷酸錳鐵鋰兼具較高的能量密度和安全性等優(yōu)勢，正在逐步走向量產(chǎn)階段，預計在2025年全球出貨量將超過30萬噸。
三元鋰電池并未“失寵”
在磷酸鐵鋰電池快速發(fā)展的同時，快充、超充等快速補能方式也成為新的風向。當續(xù)航優(yōu)勢不再是“剛需”，三元鋰電池還有競爭優(yōu)勢嗎？
“首先，就磷酸鐵鋰系列材料而言，能量密度的提升有限度，現(xiàn)有的磷酸錳鐵鋰只是在磷酸鐵鋰的基礎上進行一定限度的優(yōu)化，并沒有帶來本質(zhì)上的革新，即使做到最好，比能量也無法超越最先進的三元鋰電池。其次，從技術上看，三元鋰電池在快充方面更具發(fā)展?jié)摿?。因為比能量越高，在相同體積或重量下，電池儲存的電能就越多，充電時電池分擔的電流壓力就越小，這樣就有望實現(xiàn)更快的充電速度，用戶體驗也會更好。”王耀指出。不過他同時也坦言，從市場角度看，快充技術確實會對三元鋰電池造成一定沖擊。“當充電足夠方便快捷，長續(xù)航就不再是大家的首要追求。買電池的人最關注的還是電池的性價比，未來磷酸鐵鋰電池市占率或將繼續(xù)保持領先。”王耀說。不過快充也只是眾多電池技術路線中的一種，同磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池一樣，是互相補充的、而非取代。
宋爽表示，三元鋰電池的優(yōu)勢是低溫下性能穩(wěn)定，同時充放電效率更高。相對于磷酸鐵鋰電池而言，三元鋰電池的電壓平臺較高，更適用于高壓快充技術。在寒冷地區(qū)或者高端新能源汽車應用場景下，可以選擇三元鋰電池；如果對安全性、循環(huán)次數(shù)、性價比等方面有較高要求，如儲能電站和中低端新能源汽車等應用場景，則可以選擇磷酸鐵鋰電池。
“業(yè)界對三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的特性早有定論。只是在不同的階段，電池特性的權重不一樣。”一位業(yè)內(nèi)人士分析說，在鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期，穩(wěn)定性與循環(huán)壽命決定了新能源汽車從0到1的突破關鍵，磷酸鐵鋰無疑更具優(yōu)勢。而在電動汽車從能用到好用的過程中，續(xù)航焦慮成為首要問題，能量密度具有天然優(yōu)勢的三元鋰電池不斷蠶食磷酸鐵鋰的市場空間。隨著技術進一步發(fā)展，新能源汽車市場井噴式擴張，上游供給嚴重不足，對稀有原材料依賴度更小的磷酸鐵鋰，憑借成本優(yōu)勢又變得更受車企青睞。當前，兩種技術路線都在不斷走向成熟，憑借不同特性在電池市場中占據(jù)一席之地。
雙線布局是“常規(guī)操作”
動力電池多年來一直在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池兩種技術路線之間搖擺。
據(jù)工業(yè)和信息化部官網(wǎng)披露的信息，兩款“小米牌”汽車均為純電動轎車，SUV7 Max采用三元鋰電池，電芯單體及總成均由寧德時代提供；SU7則采用磷酸鐵鋰電池，電芯由比亞迪旗下襄陽弗迪電池提供。
“小米之所以選擇兩家動力電池領軍企業(yè)的兩種不同技術路線，主要還是出于供應鏈安全考量。”中國汽車工業(yè)協(xié)會秘書長助理兼技術部部長王耀告訴《中國電子報》記者。他表示，目前，大部分主機廠都傾向三元、磷酸鐵鋰電池“雙線布局”，并且不會只選擇一家供應商。寧德時代三元鋰電池能量密度高、安全性能好，而比亞迪則憑借磷酸鐵鋰電池起家，技術積累深厚，小米選擇其認為業(yè)內(nèi)最具技術優(yōu)勢的產(chǎn)品，滿足不同的出行需求。
據(jù)了解，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是目前動力電池領域最為主流的兩種技術路線。它們均使用石墨烯作為負極材料，但是使用的正極材料不同。三元鋰電池主要用鎳鈷鋁或者鎳鈷錳作為正極，磷酸鐵鋰電池是用磷酸鐵鋰做正極。這兩種技術路線各具優(yōu)勢，適合不同的細分市場。
磷酸鐵鋰電池不含貴金屬材料，成本低、循環(huán)壽命長、安全性高，常被用于低端車型和商用車（客車、貨車）。而三元鋰電池能量密度較高、充放電速度快，但成本較高，因此更適合中高檔和豪華車型。目前，市面上純電動汽車的續(xù)航主要集中在300公里到700公里，三元鋰電池在續(xù)航能力上表現(xiàn)更佳。
此外，原材料價格貴，并不代表真的就是高品質(zhì)、高端產(chǎn)品。“動力電池的很多性能難以同時達到，比如比能量越高，循環(huán)壽命和倍率性能可能就會越低，安全性可能就會越差。因此，做電池不是追求單一的指標容量，而是把性價比都考慮進去，制造出最匹配、最符合用戶需求的產(chǎn)品。三元鋰電池可以在相同的體積或者重量下，提供更好的續(xù)航里程，讓車主認為自己所花費的錢是值得的，這才是所謂的高端市場。”王耀強調(diào)。
磷酸鐵鋰電池重回主流？
事實上，在新能源汽車的發(fā)展進程中，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池之間的競逐不斷，二者此消彼長、呈螺旋式發(fā)展。
在2017年之前，由于市面上小微型電動車占據(jù)主流，成本更低、安全性更高、循環(huán)壽命更高的磷酸鐵鋰電池是市場的主要選擇，一度占據(jù)約70%的國內(nèi)動力電池市場；而2017之后，受電池技術進步、政策補貼等因素影響，能量密度更高的三元鋰電池逐漸成為了市場主流。
近兩年來，隨著車企不斷尋求降本以及政策補貼的退坡、取消，磷酸鐵鋰電池再次占據(jù)主流市場。2021年，我國磷酸鐵鋰電池裝車量反超三元鋰電池3.6個百分點。今年，磷酸鐵鋰電池裝車量再次攀升。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，1—10月，國內(nèi)磷酸鐵鋰電池市占率超過68%。
同時，國內(nèi)外電池廠商紛紛加大磷酸鐵鋰電池相關布局。寧德時代今年8月推出全球首款磷酸鐵鋰4C超充電池——神行超充電池，該電池續(xù)航里程可達700公里，并且可做到全溫域快充，即使在零下10攝氏度的低溫環(huán)境下也可實現(xiàn)30分鐘充至80%。
此前更青睞三元鋰電池的韓系電池廠商，也頻傳布局意向。LG新能源宣布將從2025年開始生產(chǎn)電動汽車用磷酸鐵鋰電池，并計劃在美國亞利桑那州投資7.2萬億韓元建設一座大型電池制造園區(qū)，其中包括一座磷酸鐵鋰電池工廠，年產(chǎn)能為16GWh；SK On的一位高管也表示，公司計劃在2025年之前為電動汽車生產(chǎn)一種新的磷酸鐵鋰電池；三星SDI透露，公司正嘗試開發(fā)磷酸鐵鋰電池，以使其業(yè)務和客戶多樣化。
對于中外電池廠商爭相布局磷酸鐵鋰電池的原因，賽迪顧問汽車產(chǎn)業(yè)研究中心高級分析師宋爽分析表示，近兩年，刀片技術、CTP、CTC等新型模組集成技術均實現(xiàn)了商業(yè)化落地，使新能源汽車的空間利用率更高，磷酸鐵鋰電池組的能量密度實現(xiàn)了整體提升，能夠滿足多數(shù)新能源汽車的續(xù)航要求。
目前，磷酸鐵鋰正極材料也發(fā)展出了磷酸錳鐵鋰等新材料路線。中國電動汽車百人會副秘書長馬仿列介紹，磷酸錳鐵鋰兼具較高的能量密度和安全性等優(yōu)勢，正在逐步走向量產(chǎn)階段，預計在2025年全球出貨量將超過30萬噸。
三元鋰電池并未“失寵”
在磷酸鐵鋰電池快速發(fā)展的同時，快充、超充等快速補能方式也成為新的風向。當續(xù)航優(yōu)勢不再是“剛需”，三元鋰電池還有競爭優(yōu)勢嗎？
“首先，就磷酸鐵鋰系列材料而言，能量密度的提升有限度，現(xiàn)有的磷酸錳鐵鋰只是在磷酸鐵鋰的基礎上進行一定限度的優(yōu)化，并沒有帶來本質(zhì)上的革新，即使做到最好，比能量也無法超越最先進的三元鋰電池。其次，從技術上看，三元鋰電池在快充方面更具發(fā)展?jié)摿?。因為比能量越高，在相同體積或重量下，電池儲存的電能就越多，充電時電池分擔的電流壓力就越小，這樣就有望實現(xiàn)更快的充電速度，用戶體驗也會更好。”王耀指出。不過他同時也坦言，從市場角度看，快充技術確實會對三元鋰電池造成一定沖擊。“當充電足夠方便快捷，長續(xù)航就不再是大家的首要追求。買電池的人最關注的還是電池的性價比，未來磷酸鐵鋰電池市占率或將繼續(xù)保持領先。”王耀說。不過快充也只是眾多電池技術路線中的一種，同磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池一樣，是互相補充的、而非取代。
宋爽表示，三元鋰電池的優(yōu)勢是低溫下性能穩(wěn)定，同時充放電效率更高。相對于磷酸鐵鋰電池而言，三元鋰電池的電壓平臺較高，更適用于高壓快充技術。在寒冷地區(qū)或者高端新能源汽車應用場景下，可以選擇三元鋰電池；如果對安全性、循環(huán)次數(shù)、性價比等方面有較高要求，如儲能電站和中低端新能源汽車等應用場景，則可以選擇磷酸鐵鋰電池。
“業(yè)界對三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池的特性早有定論。只是在不同的階段，電池特性的權重不一樣。”一位業(yè)內(nèi)人士分析說，在鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期，穩(wěn)定性與循環(huán)壽命決定了新能源汽車從0到1的突破關鍵，磷酸鐵鋰無疑更具優(yōu)勢。而在電動汽車從能用到好用的過程中，續(xù)航焦慮成為首要問題，能量密度具有天然優(yōu)勢的三元鋰電池不斷蠶食磷酸鐵鋰的市場空間。隨著技術進一步發(fā)展，新能源汽車市場井噴式擴張，上游供給嚴重不足，對稀有原材料依賴度更小的磷酸鐵鋰，憑借成本優(yōu)勢又變得更受車企青睞。當前，兩種技術路線都在不斷走向成熟，憑借不同特性在電池市場中占據(jù)一席之地。
