鋰離子電池是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，由不同種類的電極材料組成，每種材料具有不同的性能特征。已經(jīng)商業(yè)化的正極材料包括磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鉆錳三元和鎳鉆鋁三元材料。在新能源汽車的應(yīng)用中，多使用磷酸鐵鋰電池（LifePo4）和三元鋰電池。那么，為什么磷酸鐵鋰現(xiàn)在才開始繁榮呢？

 

1.磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)是什么？

磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)顯而易見。首先，磷酸鐵鋰電池的安全性能更高，因?yàn)榱姿徼F鋰的正極材料是磷酸鐵鋰，所以磷酸鐵鋰晶體在高溫下不會造成結(jié)構(gòu)坍塌。在快速充電、過充電的情況下，可以保證高安全性，因此磷酸鐵鋰更安全。其次，磷酸鐵鋰電池具有更長的充電周期，在耐久性、可靠性和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)更好。更重要的是，它具有較低的成本。與其他含有色金屬的電極材料相比，磷酸鐵鋰具有豐富的原材料和較低的價(jià)格，適合大規(guī)模應(yīng)用。同時(shí)，它具有高功率，可以快速充電，為汽車提供更好的動力，因此也適合實(shí)際應(yīng)用。而三元鋰電池具有更好的低溫續(xù)航能力和更高的能量密度。在同等重量下，三元鋰電池具有更長的行駛里程，使車輛重量更輕。但在安全性能方面，三元鋰電池不及磷酸鐵鋰電池，后者熱穩(wěn)定性差，對電池管理系統(tǒng)要求高，高溫下容易自燃。

 

2.磷酸鐵鋰電池逆襲

由于能量密度更高，三元鋰電池可以滿足高里程的需求，而且中國政府已經(jīng)出臺了高能量密度新能源汽車的推廣補(bǔ)貼政策，因此三元鋰鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比，在新能源汽車中的應(yīng)用更為廣泛。

2021 年5月，中國磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)量已超過三元鋰電池：磷酸鐵鋰蓄電池的產(chǎn)量為8.8GWh，占總產(chǎn)量的63.6%；三元鋰電池產(chǎn)量為5.0GWh，占總產(chǎn)量的36.2%。直到7月，磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量已連續(xù)三個(gè)月超過三元鋰電池。

同樣在7月，磷酸鐵鋰電池在車輛裝載量上也超過了三元鋰電池：磷酸鐵鋰鋰電池裝載量總計(jì)5.8GWh，同比增長235.5%，增長13.4%；而三元鋰電池裝載量僅為5.5GWh，雖然同比增長67.5%，但下降了8.2%。這是磷酸鐵鋰電池首次在車輛裝載量方面領(lǐng)先三元鋰蓄電池。

 

近年來，磷酸鐵鋰電池的能量密度得到了提高，其生產(chǎn)工藝得到了快速迭代，基本可以滿足消費(fèi)者的需求。隨著鋰電池能量密度的發(fā)展逐漸達(dá)到上限，中國對高能量密度新能源汽車的國家補(bǔ)貼開始減少，三元鋰電池在能量密度方面不再具有壓倒性優(yōu)勢，而不可避免的成本劣勢也在不斷放大。在這種情況下，磷酸鐵鋰電池在降低企業(yè)成本、提高利潤方面效果明顯，同時(shí)安全性也得到了保障，因此開始獲得強(qiáng)勢地位。

由于目前磷酸鐵鋰電池的突出優(yōu)勢，在成本的推動下，越來越多的企業(yè)開始投資磷酸鐵鋰或相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。比亞迪在磷酸鐵鋰動力電池方面積累了一套獨(dú)特的優(yōu)勢，LG新能源去年年底開始開發(fā)磷酸鐵鋰電池技術(shù)。今年1月和2月，特斯拉首席執(zhí)行官還公開宣布，將用磷酸鐵鋰電池取代一些電動汽車中的三元鋰電池。除了特斯拉，蘋果公司也表示，出于安全考慮，將使用磷酸鐵鋰電池。而中國許多新能源汽車品牌也推出了磷酸鐵鋰車型。在這背后，電池制造商正在投資和開發(fā)磷酸鐵鋰電池。億緯鋰能今年迄今已在乘用車磷酸鐵鋰電池上投資近80億元。同時(shí)，無論是比亞迪的刀片電池技術(shù)、寧德時(shí)代的CTP技術(shù)還是國軒高科的JTM（Jelly Roll to Module）技術(shù)，磷酸鐵鋰電池的能量密度都可以進(jìn)一步提高甚至超越常規(guī)三元鋰電池，帶來更好的用戶體驗(yàn)。

 

 

3.磷酸鐵鋰未來升級方向：磷酸鐵錳鋰

磷酸鐵錳鋰是磷酸錳鋰和磷酸鐵鋰的組合。與磷酸錳鋰相比，磷酸鐵錳鋰具有更好的導(dǎo)電性，比磷酸鐵鋰更高的能量密度，并且具有安全和低成本的特點(diǎn)。因此，它被認(rèn)為是磷酸鐵鋰技術(shù)的升級版，克服了磷酸鐵鋰電池能量密度的弱點(diǎn)，其潛力受到專家的高度重視。

過去，磷酸鐵錳鋰因其低導(dǎo)電性和速率性能而受到限制?，F(xiàn)在，隨著技術(shù)的升級，其導(dǎo)電性得到了一定程度的提高。磷酸鐵錳鋰的工業(yè)化和商業(yè)化可能開始加速。

 

 

4.兩種技術(shù)路線可能長期共存

事實(shí)上，磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的區(qū)別主要在于正極材料不同。未來兩者將如何發(fā)展，誰將成為最終的主流？我們不知道，但人們普遍認(rèn)為，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池將在未來很長一段時(shí)間內(nèi)共存并相輔相成。三元鋰電池將廣泛應(yīng)用于高端電動汽車，以滿足高續(xù)航里程的需求；中高端以下車型將更多使用磷酸鐵鋰電池。也有觀點(diǎn)認(rèn)為，由于磷酸鐵鋰電池的安全性和能量密度技術(shù)的不斷突破，磷酸鐵鋰有望在未來十年超越三元鋰電池，并在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。