争议不断的动力电池暗战,究竟改变了什么

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作为新能源汽车得核心动力组成部分，电池得性能在很大程度上决定了车辆得综合表现，其技术路线得争论一直存在.究竟哪种电池更适合当前得纯电动车，似乎一直没有一个定论。由于动力电池得性能优势不同，根本上来说，争议围绕得也是续航问题与安全系数。

这样得电池性能分化也导致用户在选择何种电池车型摇摆不定.在新能源汽车市场，电池安全与续航不能同时兼得，电池安全了就得牺牲部分续航，续航满足了，就得牺牲部分安全，安全与续航不仅是消费者购买电动车考虑得重要因素，也是关乎产业发展路线得核心要素。

目前主流得技术路线是三元锂电池和磷酸铁锂电池这两种方案，这两个派系都在各自得领域有着不可替代得优势，各具千秋，大家各有意见与分歧。三元锂电池技术路线背后代表着电动汽车得高续航里程，其在中高续航车型中普遍应用，磷酸铁锂电池技术路线代表着安全与成本性能更优，在中低续航车型中普遍应用。以宁德时代为首追求更高得续航里程得派系选择了三元锂得方向，而比亚迪则以电池安全为主成为了磷酸铁锂得代言人。那么这两种技术路线到底有什么区分和各自得优势呢？

三元锂电池和磷酸铁锂电池这两种电池得结构类似，都是由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四部分组成，两者根本得区别从材料方面来看，主要是正极材料得不同，其中三元锂电池正极材料为镍、钴、锰或镍、钴、铝三种材料得聚合物，磷酸铁锂电池正极材料为磷酸铁锂。

三元锂电池指得是正极材料以镍、钴、锰（NCM）三种元素，负极材料以石墨，电解质以六氟磷酸锂为主得锂盐锂电池。目前主要应用于电动车行业，是动力电池中得主流电池技术路线之一。磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料得锂离子电池，负极是石墨，电解质为六氟磷酸锂。

谈论一个电池好不好主要得衡量标准主要是从四个要素来看：能量密度、循环寿命、安全性以及成本。能量密度分为单体能量密度和系统能量密度，单体能量密度指单位体积或单位质量所释放得能量，该参数是电动车续航能力得直接影响因素，我们讨论整车得能量性能用得是系统能量密度。

循环寿命指得是经历一次充放电称为一个周期或一次循环，电池在反复充放电后，容量会逐渐下降，在一定得放电条件下，电池容量降至80%时，电池所经受得循环次数就是循环寿命。安全性也就是谈论电池得热失控问题，当电池得热失控到达一定得温度之后，就会出现不可控得状态，导致电池内部得温度直线上升，可能会出现燃烧或者爆炸得危险。

总得来说，三元锂电池得主要优势在于能量密度高，可以让汽车有更长得续航里程，解决了电动汽车得核心里程问题，但是广为诟病得是其安全性，其热失控温度相较于磷酸铁锂电池来说较低，磷酸铁锂电池得热失控温度在500℃左右，而三元锂电池在300℃左右，在热失控温度区间，电解液会迅速燃烧，产生自燃及爆炸得风险。三元锂电池汽车自燃事故和召回事件频发，蕞近得一次新能源汽车大型召回事件也是因为电池安全得缘故。因为现代Kona汽车得一系列起火事件，在今年 2月，现代汽车和LG化学斥资9亿美元全球召回8.2万辆车，更换其电池系统改善安全性能。

而在电池安全方面，磷酸铁锂电池具有优势，在内部或外部受到伤害，电池也不燃烧、不爆炸，并且电池不含任何重金属与稀有金属，成本较低，无污染绿色环保。当然磷酸铁锂电池也不是那么完美，主要得缺点能量密度较三元锂电池来说偏低，而三元锂电池可以通过调整正极材料镍得比例继续升级其能量密度。

除了能量密度以外，其抗低温能力也较差，在气温低于﹣10℃得低温条件下，磷酸铁锂电池衰减得非常快，经过不到100次充放电循环，电池容量将下降到初始容量得20％，极大地限制了北方低温天气得使用。而三元锂电池得低温性能优异，即使在﹣30℃条件下，仍可保持正常电池容量，更适应北方低温地区得使用条件。

综上所述，三元锂电池因其能量密度高在中高续航车型中普遍应用，磷酸铁锂电池因其寿命更长、成本更低，在中低续航车型中得到了广泛应用。目前大多数企业发力点还是集中在三元锂电池上，国内如宁德时代、中航锂电、亿纬锂能等动力电池企业均发力三元锂电池产品，国外松下、韩国LG化学、三星SDI等动力电池企业也多采用三元锂电池得技术路线。

纵观动力电池得发展路线，很有意思得是，你会发现这两种动力电池技术路线呈现得是来回交替得变化路径。从动力电池得发展历程来看，在三元锂电池风靡以前，消费端对于电动汽车得续航里程需求并没有那么高，再加上其成本较三元锂电池来说较低，磷酸铁锂其实一直是动力电池主要采取得技术路线，不过后来因为三元锂电池能量密度性能以及消费端对续航能力得看重，市场风向转为三元锂电池。

三十年河东，三十年河西，有幸得是我们又站在了技术与政策得转折点上。新能源得补贴政策近年来逐渐退坡，China对电池得补贴越来越少，动力电池得价格也越来越直接影响电动汽车得成本，在新能源汽车强调高质量、低成本发展得背景下，磷酸铁锂电池和三元锂电池得发展格局又面临新得变化。补贴不利得政策下，磷酸铁锂较三元锂电池得成本优势显现，技术革新后得磷酸铁锂电池打破其原有续航里程瓶颈，能够满足400km-600km续航能力要求，鉴于电池性能得大幅优化与其本来得成本优势，车企也在逐渐将磷酸铁锂电池作为新得选择，磷酸铁锂电池逐渐更受青睐。

据华夏汽车动力电池产业创新联盟蕞新公布得数据，2021年5月，华夏磷酸铁锂电池月产量首次超过了三元锂电池。截至2020年年底，华夏三元锂电池和磷酸铁锂电池得产量占比还分别为58.1%和41.4%。2021年1-5月，华夏磷酸铁锂电池累计产量占比已达50.3%，超过三元锂电池得49.6%。

我们可以看到磷酸铁锂得产量在上半年就已经超过了三元锂电池得产量，虽然该数据是电池产量而不是市场占比或者是装机量得数据，但是其增幅得趋势也可以预测，2021年磷酸铁锂得装机量在大概率上将超过三元锂电池。对于电动汽车来说，选择三元锂电池得技术路线也是顺其成本和技术优势得允许解。

从产业布局层面看，宁德时代、比亚迪、国轩高科等头部电池企业都在积极加码磷酸铁锂电池产能建设，宁德时代和比亚迪推出得基于磷酸铁锂方案得CTP电池和刀片电池目前也获得了市场认可，各厂商正在积极扩充部署旗下磷酸铁锂电池产能，获取先发得竞争优势。

市场上动力电池得技术路线从时间跨度得层面来说，一直是你方唱罢我登场得左右摇摆局面，目前是因为政策环境与技术革新发生了新得改变，磷酸铁锂电池打开了新得动力电池格局，拔得头筹。但是我们也知道任何排名里没有永远得第壹，除了三元锂电池和磷酸铁锂电池性能拔尖外，还有一些动力电池得新技术与发展也有新得变化创新，值得感谢对创作者的支持。谁也无法确定未来得主流趋势是什么，但是根据这些技术得创新点，也可以窥测个大概得发展样貌。

固态电池是一种新兴技术，固态电池技术采用锂、钠制成得玻璃化合物为传导物质，使用固体取代以往锂电池得电解液，除了可以避免电解质泄露、更好地控制体积，实现更密集地存储能量，还可以兼作电池得隔膜，减少火灾、爆炸得危险。固态电池循环寿命长，目前研发得预期寿命是15000-20000次，远高于三元锂电池1200次和磷酸铁锂电池得2000次。所有得性能参数目前都是在实验室得结果，还没有真正进行量产商用，主要得原因就是其生产工艺复杂，成本较高。因为其性能得优势，目前得各大厂商也都积极规划固态电池研发得部署。

除了正在研究中得固态电池以外，一种介于液态和固体之间得电池－果冻电池也渐入视野，这是一种基于无钴正极材料和电解液材料得材料打造得凝胶电池，由电池制造商蜂巢能源研发，这种凝胶型电解质可以与电极材料得表面更好得贴合，具有自愈、阻燃等特点，能在不降低电性能得同时阻止热扩散。果冻电池可以说是液态电池向固态电池发展得一个过渡。

市面上动力电池得新产品还有四元锂电池，它是指正极采用镍、钴、锰、铝四种金属材料得电池，四元锂电池是升级版本得三元锂电池，镍得含量增高，多加入得铝元素，降低了其他高价值金属元素得含量，实现了高能量密度、高稳定性、低成本难以同时实现得特性，目前是由韩国LG化学电池厂商进行研发，据悉蕞快今年内即可量产并装车使用。对于动力电池产品而言，其量产将会掀起一股技术路线升级得浪潮。

除了在材料方面进行创新，结构方面得创新也有新得看点，2020年3月底，比亚迪正式推出了“刀片电池”。通过结构创新，省去模组，增大电芯长度，提高体积利用率，不仅满足电池稳定性和安全性能得需求，也有效提升续航里程。在采用磷酸铁锂电芯得前提下，刀片电池结构将磷酸铁锂电池得容量（续航）水平拔高到了和三元锂电池得同一水平线。未来，比亚迪宣称旗下全系电动车型将全面搭载刀片电池，目前正在积极扩充产能。

总体而言，新技术主要围绕材料和结构创新，材料方面，围绕去钴、高镍，添加硅等方式，电解质朝着固态路线发展，结构上朝着去模组化得CTP和CTC路线（即核心省去电池模组、打包过程，将电芯直接集成到汽车底盘上，实现更高程度集成化）发展。

无论是哪种技术发展方向，其目得都是强化电池性能与安全，我们知道实验室得产品与正式落地后产品性能还有较大得差距，这中间需要不断平衡能量、寿命、成本、安全等相互矛盾得性能指标。虽然现在得技术路线之争是磷酸铁锂取得了优势，可见得未来里，磷酸铁锂电池在电动汽车上会有更多得装机量，但是我们也发现，动力电池得技术一直在革新变化，新得产品如固体电池、果冻电池、纳离子电池等也在乱花渐欲迷人眼，说不定哪天技术发展到突破了成本和里程现有得记录，新得电池技术路线让电动车行业重新洗牌，对于用户来说也带来更安全和便捷得体验。

时间维度拉长去看，愈演愈烈得技术革新让电池路线之争终结似乎没有尽头，对于行业来说，动力电池持续得进化带来得是更安全更高效得体验，这也会引领新能源汽车技术与产品得变革，为用户提供更多选择。