磷酸鐵鋰更受歡迎！車企為何青睞？缺點怎么解決？

哈嘍大家好！

大家發現沒，最近上市的很多新車，都搭載磷酸鐵鋰電池。

比如，大眾新款ID.3（參數丨圖片），全面切換磷酸鐵鋰；豐田鉑智3X，也是全系磷酸鐵鋰；新款小鵬G6、G9也全面切換了磷酸鐵鋰電池。

不只是這些新車，這兩年磷酸鐵鋰的整體裝機量也是遙遙領先。

從上面這張圖可以看出，2020年前三元鋰電池更受歡迎；2023年磷酸鐵鋰的裝機量就已經反超到了三元鋰的兩倍；24年時，三元鋰的裝車量占比僅25.3%，而磷酸鐵鋰占比提升到了74.6%。

但問題來了，之前不都說磷酸鐵鋰能量密度低、續航短，而且不耐低溫嗎？為什么車企都選擇磷酸鐵鋰呢？這會不會影響我們的用車體驗呢？

最大優勢成本低

很多人都聽說過，磷酸鐵鋰的最大優勢，就是成本低，那它究竟有多低呢？

根據東吳證券的報價，磷酸鐵鋰的電芯成本為0.32元/Wh，而三元鋰電池的成本為0.45元/Wh。也就是說，一塊70kWh的電池，使用磷酸鐵鋰能節省近萬元的成本。

降本的最大好處，就是能打價格戰了。比如大眾ID.3的起售價直接一口價優惠；小鵬的多款車型，也是通過磷酸鐵鋰電池降本降價的。

兩大缺點，提升明顯

車是便宜了，但磷酸鐵鋰的諸多缺點如何解決呢？

先說能量密度低吧。

早年間，大家選擇三元鋰電池，就是因為它的能量密度夠高。當時的新能源車補貼政策要求，對動力電池能量密度大于90Wh/kg的車型給予補貼。奈何磷酸鐵鋰根本達不到，所以三元鋰電池才成為了主流。

在補貼逐漸退坡后，車企們還是決定在成本更低的磷酸鐵鋰上努努力，其中的代表就是比亞迪。

比亞迪的刀片電池通過特殊的形狀和布局，提升了電池包的空間利用率，使能量密度達到了140Wh/kg，但和200Wh/kg的三元鋰電池比，還是有些差距。

如今，在更多技術的加持下，這個差距正在被縮小。

提升磷酸鐵鋰能量密度的主要方式有兩種。一是，通過高壓實密度技術，把正極材料壓實密度從2.4g/cm3提升至2.6g/cm3以上，在相同體積下塞進更多活性物質。

二是，提高電池集成度。之前的電池，需要把電芯裝進模組，再把模組裝進電池包，最后把電池包安裝在底盤上。CTP、CTB、CTC技術，則可以省去模組這一步，或直接省略模組、電池包兩步，來提高空間利用率，在底盤上鋪上盡可能多的電芯。

寧德時代的神行電池PLUS就通過超高壓實密度和CTP兩項技術，把磷酸鐵鋰電池的系統密度提升到了205Wh/kg，已經比一部分三元鋰的系統能量密度還高了。

除了寧王，車企們也在磷酸鐵鋰能量密度上做著努力。比如，比亞迪的二代刀片電池，能量密度能達到190Wh/kg（預計為電芯能量密度），相比上一代進步巨大；吉利的短刀電池的電芯能量密度也達到了192Wh/kg

所以，我們也能看到，很多車在更換磷酸鐵鋰電池后，續航能力其實和之前三元鋰電池版本沒啥明顯區別，比如ID.3的CLTC續航從450km變成了451km；小鵬G6的長續航版從755km變成了725km。

不過，還是那句話——續航長，不如充電快。

在快充方面，由于磷酸鐵鋰材料的電導率比較低，限制了自身的快充性能。以至于之前的磷酸鐵鋰想達到2C的充電倍率都很難。

但這個問題，并非不能解決。寧德時代的神行電池就通過優化負極的石墨結構和電解液配方，實現了鋰離子快速遷移，提升了電流傳導效率，讓充電倍率達到了4C。

此外，極氪的金磚電池、吉利的短刀電池等磷酸鐵鋰電池，充電倍率都達到了4C或更高；寧王和通用共同推出的6C超快充磷酸鐵鋰電池，也會在今年量產。最近最火爆的比亞迪10C閃充，也是基于磷酸鐵鋰的二代刀片電池做到的。

低溫續航，最大難題

除了能量密度、充電兩個問題，磷酸鐵鋰還有個大問題，那就是低溫衰減嚴重和電量估算不準，而這會影響到磷酸鐵鋰車型的冬季續航。

磷酸鐵鋰低溫衰減嚴重，是因為其有穩定的橄欖石結構，鋰離子的擴散通道是一維路徑，不如三元鋰的三維路徑。在低溫下，鋰離子活性降低；低溫也會讓電解液變得粘稠，鋰離子的擴散速度就“雪上加霜”了。

同時，磷酸鐵鋰的充放電電壓曲線非常平，電池管理系統很難判斷電池還剩多少電。因此，在低溫狀態下，工程師們為了避免車子半路“拋錨”，就會設置一個相對保守的策略，也就是表顯電量耗盡時，實際電池仍保留一定余量。

這就會導致在-10℃以下的低溫情況下，三元鋰電池的性能可能會打7折，而磷酸鐵鋰可能會打5折。

想解決這兩個問題，需要供應商優化電池材料、電解液配方，但更考驗的是車企的能力。

車企要優化熱管理系統，保證電池在更適宜的溫度下工作。在充電前，提前為電池包加熱，優化充電效率。

電量估算不準的問題，則要用優化電池管理系統的方式解決。之前我正好參加過一次理想的電池技術分享會，理想L6就是通過一個估算模型，來降低誤差的，他們官方表示：可以媲美三元。

因此，相比能量密度和快充能力，冬季續航短問題更需要車企付出更多努力。由于不同車企的熱管理能力和電池管理算法存在差距，整體效果不如能量密度和快充倍率這兩項指標那么明顯。

大勢所趨，理性看待

說了這么多，其實并不是想鼓吹磷酸鐵鋰，只是想告訴大家，它已經有了很大的進步。而且，磷酸鐵鋰還有循環壽命長和更安全的優勢。

在價格戰背景下，在我國鈷、鎳依賴進口的情況下，磷酸鐵鋰一定是大勢所趨。未來，磷酸鐵鋰會主打中低端車型，而三元鋰只會越來越高端。也就是說，工程師們會想方設法地優化磷酸鐵鋰的性能，它的技術升級也會更快一些。

最后，還得多說一句。無論什么種類，電池的很多性能參數天生就是矛盾的。能量密度高的電池可能安全性稍差，快充性能好的電池可能壽命較短，考慮全局就可能沒有長板。

在工程師眼中，每個型號的電池都有一個性能雷達圖，目前還沒出現真正的“六邊形戰士”。因此，選電池和買車一樣，沒有最好的，只有最適合的。

關于這不同種類的電池大家怎么看呢？歡迎留言討論～