如果你担心冬季开不远,那么就不要选择电动EV,如果想选择电动EV又想相对开的远,那么可能需要选择合适的电池极片。那么在每个不同地区、选择三元锂电池、磷酸铁锂电池。这两种主流电池都有他们各自的道理。所以我在这里选择不拉踩。而是公平公正地告诉大家他们各自的优缺点。然后大家根据自身的要求和需求来选择就好了。
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首先能量密度,三元锂能量密度大概是磷酸铁锂的1.7倍左右,随着电池的发展这个数据还会有变化,目前来看,三元锂电池最主要的优势也是能量密度。之前磷酸铁锂的刀片电池做宣传的能量密度高,指的是体积能量密度,质量能量密度方面三元还是说得过去的。当然时代在发展,比如近期宁德时代也推出了磷酸铁锂的超充电池,还是磷酸铁锂的。神行电池建议大家重点关注,这是一个2024年会爆发的新机会的上游。
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第二,电池安全方面,磷酸铁锂完胜三元锂电池,尤其是高温热稳定性,但这种论调一般指向的是高镍材料的锂电池。622、523、111的三元锂电池相对安全。811 如果在经常可以检测的环境下使用也是没问题的,比如我之前提到蔚来汽车虽然使用高镍材料的811锂电池,活性较高,但每一次换电都是一次全车电池检测,这个安全系数会很高(前提是不剧烈撞击)
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第三,成本方面,磷酸铁锂的材料成本低,不受国际贸易波动的影响。这也是磷酸铁锂被主打走量车型的企业所青睐的原因之一,成本优势非常明显。不过近期据可靠消息,通过碳酸锂制备NCM622三元锂电池的专利已经打破了之前只能使用氢氧化锂来制备三元锂电池的高成本枷锁,近期三元锂电池会迎来一波转机。
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第四,循环寿命方面,这一块,磷酸铁锂稍占优势,但不多,因为目前的三元锂电池也能靠更好的BMS达到想要的指标,什么意思呢?就是在电池SOC估算方面,BMS系统希望能够有一个更好的电压电量曲线,而目前磷酸铁锂正极材料很难满足,需要电流、开路电压以及定期做平衡多方面的照顾与监测,所以三元锂电池在BMS角度来看仍然有巨大优势。
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第五,低温能力方面,三元锂被认为是完爆磷酸铁锂,目前主流的三元锂电池能做到零下30摄氏度正常工作,同样低温情况磷酸铁锂如果没有更高成本的热管理支持,它的衰减明显会大于三元锂。当然,磷酸铁锂的车辆会格外注重电池热管理,并且也得到了实际成效,比如比亚迪的热泵管理技术就达到了一个较为优化的水平。
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抛开现象谈本质,无论三元里还是磷酸铁锂,他们都属于锂电池,主要区别在于,一个采用了磷酸铁锂材料作为电极、一个采用了镍钴铝或者镍钴锰。微观来看,磷酸铁锂安全系数高是因为它的有一种叫做橄榄石结构的内部架构,在固体物理学中我们称之为典型的正交晶系。
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因为磷-氧键作用力强,束缚了不稳定的氧原子 起到了稳定骨架的作用,再加上构成磷酸铁锂的这些原始材料不稀缺,成本低,也不含重金属,在用户这里得到好评。相比之下三元锂微观情况下是典型的层状结构,充电时层状结构因为锂离子脱落,电池内部变得不稳定,原本储存锂离子的位置,可能会被镍元素抢占到原本属于锂离子的地方像雪崩一样。只要是这三种元素组成的电池基本上都是类似的道理,只是我们平常谈论的111、523或者811,是三种元素在极片中组成材料的比例,目前来看之前热衷于讨论811的厂家,近期也比较稳重采用622或者523了。相比811,后者的热稳定性强很多,只是和磷酸铁锂相比仍有差距。
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但冬季恰好相反,因为磷酸根中的磷与四个氧原子,会形成以磷为中心的共边四面体,这种结构极性太强,导致对锂离子束缚力比较大,使得磷酸根在本就因为低温而粘稠的电解液中扩散变得更加艰难, 而三元材料这个问题就相对小得多。我们提升一个层次来看,离子在电解液中流动是电池的基本格局,变化的只有具体的极片材料。
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材料配比其实还和战略相关,说白了就是研发时间和钱。宏观市场,成本优势会让磷酸铁锂在中低端份额中逐渐扩大。中高端则以三元为主,而且为了降低钴元素的权重,整体是朝着高镍化发展的趋势。
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尾声
最后老王想说,动力电池发展至今,产业链已经能按上中下游来分类,上游主要是有色金属大宗商品,能源补贴和基础资源整合。中游是正负极制备工艺,PACK模组形式,下游才会到主机厂如何将电池进行组合,SOC调配设计等等。除比亚迪和蜂巢能源这样的垂直整合公司以外,其他普通车企是基本处在下游。不同于内燃机时代,电动时代电池供应商影响力非常之大。
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整体来看,由于动力电池对上游的议价能力不强,电动车盈利空间和现金流情况比较容易受影响,产业链地位并不高。作为电动车的用户需要知道,电动车目前仍然需要很高的溢价率来抗衡产业链条的价格波动,很多人把这个解读成电动车利润空间小更良心,这就有些概念偷换了。电动车平均毛利润率确实比燃油车小,但不是格局上的,某些高溢价的新势力车型利润幅度仍然不合理。所以在这里老王提三个建议,第一把督促电动车变得更好与民族情绪分开,第二把鼓励新能源和鼓励圈钱分开,第三把支持国产车的心态和媒体监督产品的媒体责任分开。
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理性看待电动车产品的快速迭代。提前尝鲜收益大风险也大。作为没牌照的刚需用户,如果手头不宽裕,南方用户我们鼓励选择成熟车型的磷酸铁锂,北方用户建议选择电池保温循环能力稍强的带热泵空调的三元锂电池车型。如果你是尝鲜型用户,买单之前就该想到风险,互联网极客不是随便当的,当你要求电动车符合你新新人类的同时,你必须接受他像手机那样迭代迅速,利用技术代差收割OTA来赚钱的商业逻辑。今后我会跟大家逐一分享相关技术。我是老王,下期见