三元锂与磷酸铁锂，谁是爷？

最近宁德时代携手特斯拉接连喜提了不少热搜。

2月19日，英国《金融时报》援引知情人士消息称，特斯拉已同意从宁德时代购买磷酸铁锂电池，用于国产短续航版Model 3车型。同时，特斯拉将接受宁德时代的技术方案，将此前的圆柱形电池相应调整为方形封装。

从这几则新闻中，我们能捕捉到的关键信息的确不少：比如磷酸铁锂电池的发展将迎来不小的机遇，再比如强大如宁德时代，可以让主机厂为其大改电池包形状和BTMS热管理系统，确实不简单。

此前，特斯拉一直与松下合作使用三元锂电池。磷酸铁锂电池与三元锂电池的主要区别在于前者安全性能好且成本较低，后者能量密度高且续航能力强。目前大部分电动汽车制造商采用镍钴铝电池或镍锰钴电池等三元电池，其中的钴元素是动力电池中最昂贵的金属之一。此前电解钴价格一度涨到了69万元/吨，目前的价格处于28.2-29万元/吨。受到钴的价格影响，三元811正极材料成本价曾一度达到19.15万元/吨，相比之下磷酸铁锂4.2万元/吨的成本则具有非常明显的价格优势。去年三元锂电池电芯市场报价在0.9元/Wh左右，而磷酸铁锂电池电芯的报价在0.7元/Wh左右，以400km和250km的续驶里程为例，磷酸铁锂综合下来的成本能比三元锂电池的成本分别低5600和3500元，对电池成本起到了5-10%的改善作用。

所以考虑在国产的车型中使用无钴电池，也是特斯拉在面对中国整体电动汽车销量下滑之际，迅速寻求降低生产成本的措施之一。

而宁德时代将要为特斯拉提供的无钴电池还不是传统意义上的磷酸铁锂电池，宁德时代通过CTP技术实现电芯无模组，直接集成电池包，这种电池包体积利用率提高了15%-20%，零部件数量减少 40%，生产效率提升了50%，大幅降低了动力电池的制造成本。

与之相抗衡的另一大磷酸铁锂巨头，是一直坚持这一技术路线的比亚迪。在今年1月11日举行的中国电动汽车百人会论坛上，比亚迪董事长王传福曾公开宣布比亚迪开发的磷酸铁锂刀片电池通过将电芯进行扁平化设计，能够使单位体积能量密度比传统铁锂电池提升50%，整车电池寿命可达8年120万公里以上，并计划在未来两年内规划单体能量密度提升至180Wh/kg，系统能量密度提升至160Wh/kg，由此下降单位生产成本30%。

中国科学院院士欧阳明高曾把比亚迪“刀片电池”和宁德时代CTP电池解决方案并称为2019年最漂亮的电池技术创新。再加上此次特斯拉与宁德时代对磷酸铁锂的青睐，势必会有更多车企将目光从三元锂身上转向磷酸铁锂，买家和资本的更多关注也将促使磷酸铁锂的上下游产业链加速成长。磷酸铁锂电池有望从过去普遍应用于商用车的无奈市场状况向乘用车市场全面普及过渡。

当然了，磷酸铁锂也有不可避免的缺陷，就是其抗低温性较差，低温下限值是零下20度，而三元锂电池抗低温性相对更具优势，下限值达到零下30度。在相同的低温条件下，三元锂电池冬季衰减不到15%，更能够适应我国复杂的环境。在东北等低温地带，磷酸铁锂电池的充放电循环次数会大打折扣。

同时，磷酸铁锂电池还存在一致性问题。单体磷酸铁锂电池寿命目前超过2000次，但电池组的寿命会大打折扣，可能只有500次。这就好比一群人用绳子绑在一起跑步，即使每个人都是短跑健将，但如果大家的动作一致性不高，队伍就跑不快，整体速度甚至比跑得最慢的单个选手的速度还要慢。

所以你看，也不能盖棺定论动力电池的未来就一定属于磷酸铁锂，毕竟像松下、LG化学等电池巨头们一直押宝三元锂电池，一定会想尽办法保证其高昂的投入会有可观的商业前景——就连以31.7GWh拿下2019年动力电池装机量龙头的宁德时代，也有近三分之二的装机量是三元锂电池，并且同比增幅超过55%。

目前，三元锂电池在走高镍低钴的路线，电动车去钴化是一个大方向。同时根据中国制造2025”明确的动力电池的发展规划来看：2020年电池能量密度达到300Wh/kg；2025年电池能量密度达到400Wh/kg；2030年电池能量密度达到500Wh/kg——显然不论是磷酸铁锂还是三元锂电，都难堪此大任；而当前全固态锂电池的能量密度能够达到约400Wh/Kg，预估最大潜力值达900Wh/Kg，同时固态电池由于把电解液替换为电解质，可以避免电池膨胀现象、承受更高的温度，在安全性以及能量密度上都有了很大的提升。随着固态电池的发展，前两者的市场份额很可能会被不断取代。

竞争不断激化，技术路线也层出不穷，对于最近没什么生机的汽车产业来讲，动力电池的发展还真是为数不多能激起人们对未来美好向往的阵地之一。管他谁是爷，能解放更多生产力能更高效地实现人民对美好生活的向往，就都是大爷。