電池是電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，也是制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的最大瓶頸。目前電動(dòng)汽車(chē)所采用的動(dòng)力電池絕大多數(shù)都是鋰電池，僅有一部分低速電動(dòng)汽車(chē)采用了鉛酸電池。鋰電池由斯坦利·威廷漢發(fā)明，經(jīng)約翰·B·古迪納夫完善，吉野彰則解決了批量生產(chǎn)的問(wèn)題，這三位科學(xué)家的研究共同促成了實(shí)用化鋰電池的誕生，他們也因此在2019年共同獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
2019年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了三位在鋰電池研發(fā)中做出了突出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。
鋰電池是一個(gè)大的分類(lèi)，電動(dòng)汽車(chē)上采用的鋰電池是以鋰離子化合物作為正極材料的鋰離子電池，比如磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池等等。每一種鋰電池都具備自己的特性：磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好，但是能量密度低、低溫性能差；三元鋰電池能量密度高、低溫性能好，但是安全性能一般；錳酸鋰電池成本低、安全性能好，但是壽命比較短。鋰電池的研發(fā)工作中很重要的一部分就是尋找更高效、更安全的正極材料，但是科學(xué)家暫時(shí)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)比較完美的鋰電池，車(chē)企和電池廠只能綜合評(píng)估做出取舍。
這么多年以來(lái)，電池的結(jié)構(gòu)基本保持一致，但是材料有了很大的變化。不同的材料賦予了電池不同的特性。
在前幾年，三元鋰電池占據(jù)了絕對(duì)的主流。當(dāng)時(shí)的新能源補(bǔ)貼與電池包的能量密度掛鉤，三元鋰電池能量密度較高，能夠獲得更多補(bǔ)貼。在政策的驅(qū)動(dòng)下，三元鋰電池很快占據(jù)了市場(chǎng)，就連一直深耕磷酸鐵鋰電池技術(shù)的比亞迪也不得不全面換裝三元鋰電池。
在排名靠前的車(chē)型當(dāng)中，五菱宏光MINI(參數(shù)|詢(xún)價(jià))EV、特斯拉Model 3(參數(shù)|詢(xún)價(jià))、比亞迪漢EV(參數(shù)|詢(xún)價(jià))等車(chē)型都開(kāi)始搭載磷酸鐵鋰電池。
不過(guò)，從去年開(kāi)始形勢(shì)又出現(xiàn)了變化，采用磷酸鐵鋰電池的新車(chē)逐漸多了起來(lái)。比亞迪、上汽、北汽新能源、五菱宏光(參數(shù)|詢(xún)價(jià))等國(guó)內(nèi)主要的新能源廠商都開(kāi)始采用磷酸鐵鋰電池，甚至特斯拉也推出了磷酸鐵鋰電池版的Model 3。造成這個(gè)變化的原因有三點(diǎn)：
一、電動(dòng)汽車(chē)自燃事故頻發(fā)，其中絕大部分出事的車(chē)輛都采用了三元鋰電池，而去年的幾次針刺試驗(yàn)非常直觀地說(shuō)明了磷酸鐵鋰電池的安全性強(qiáng)于三元鋰電池。隨著新車(chē)?yán)m(xù)航里程的提升，安全性能已經(jīng)取代里程焦慮成為了消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)時(shí)最大的痛點(diǎn)。
和磷酸鐵鋰電池相比，三元鋰電池的安全性要稍差一些。
二、新能源補(bǔ)貼政策不再引導(dǎo)車(chē)企使用高能量密度的電池，同時(shí)補(bǔ)貼額度也大幅降低。從成本的角度來(lái)看，磷酸鐵鋰電池更加便宜。在續(xù)航滿足要求的前提下，采用磷酸鐵鋰電池能降低售價(jià)、拉低門(mén)檻。特斯拉Model 3、小鵬P7(參數(shù)|詢(xún)價(jià))都是給入門(mén)款車(chē)型配備了磷酸鐵鋰電池。
三元鋰電池的正極材料包括鎳、鈷、錳，其中鈷的價(jià)格非常高。為了降低成本，特斯拉和蜂巢能源等廠商都在研發(fā)無(wú)鈷電池。
三、隨著CTP技術(shù)的發(fā)展成熟，磷酸鐵鋰電池的能量密度短板能夠得到有效的彌補(bǔ)，可以滿足新款電動(dòng)汽車(chē)的性能需求。以往的電池都是電芯組成電池模塊，再由電池模塊組成電池包。CTP（即Cell to Pack）技術(shù)跳過(guò)了電池模組這一步，直接由電芯直接組成電池包，省去了很多外殼、結(jié)構(gòu)件、連接件的重量，從而提升了電池包的能量密度。比亞迪的刀片電池就是一種CTP電池，而小鵬P7的磷酸鐵鋰電池包也采用了寧德時(shí)代的CTP技術(shù)。
小鵬最新推出的磷酸鐵鋰版P7車(chē)型采用了寧德時(shí)代的CTP技術(shù)，有效提升了電池組的能量密度。
未來(lái)磷酸鐵鋰電池是否會(huì)完全取代三元鋰電池？我想這是不可能的。目前的磷酸鐵鋰電池可以滿足500km級(jí)別的續(xù)航需求，但是高端車(chē)型的續(xù)航里程將會(huì)達(dá)到800-1000km，只有高能量密度的三元鋰電池才能夠支持。三元鋰電池的安全問(wèn)題比較難解決，但是并非不能解決，幾家電池大廠完全有能力生產(chǎn)出既安全又高能的三元鋰電池，只是成本會(huì)比較高。所以在未來(lái)幾年，中低端車(chē)型當(dāng)中磷酸鐵鋰電池的比例會(huì)增加，高端車(chē)型主要還是會(huì)采用三元鋰電池。
對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池應(yīng)該怎么選？我只能說(shuō)它們都不是完美的選擇，但也都能讓你放心使用。我們不必對(duì)三元鋰電池的安全性過(guò)于擔(dān)心，大廠的電池質(zhì)量還是有保障的，電動(dòng)汽車(chē)自燃的概率比燃油車(chē)還低；我們也不對(duì)磷酸鐵鋰電池的冬季續(xù)航感到焦慮，在我們的實(shí)測(cè)中，采用磷酸鐵鋰電池的比亞迪漢EV是表現(xiàn)最好的車(chē)型之一。在接下來(lái)幾年的市場(chǎng)上，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池將長(zhǎng)期共存，這種共存的情況應(yīng)該會(huì)一直持續(xù)到固態(tài)電池、鋰硫電池等新技術(shù)發(fā)展成熟之后。
在規(guī)模化的應(yīng)用場(chǎng)景中，技術(shù)的先進(jìn)性永遠(yuǎn)不會(huì)是成敗的關(guān)鍵。在滿足使用需求的前提下，成本的高低才是決定性的因素。CTP技術(shù)/刀片電池技術(shù)有效提升了磷酸鐵鋰電池的能量密度，讓它有了與三元鋰電池一戰(zhàn)之力，也為消費(fèi)者提供了更多的選擇。
