曾经处于电池技术鄙视链底端的磷酸铁锂电池,如今似乎显露出逆袭的苗头。
以吉利、长安等车企推出的新型电池为例,无论是被命名为“刀片”还是“金钟罩”,其本质依旧属于磷酸铁锂电池。据这些车企介绍,磷酸铁锂电池以往存在的诸多缺陷,包括能量密度较低、低温环境下性能不佳等问题,均已得到有效解决,使用体验实现了大幅提升。
然而,纵观汽车市场上的高端车型,清一色装配的仍是三元锂电池。既然磷酸铁锂电池已取得显著改进,为何依旧难以跻身高端市场呢?业内人士对此发表了见解。
首要原因在于,磷酸铁锂电池的较大内阻限制了其性能上限。尽管磷酸铁锂电池凭借稳定的物理结构,具备天生的安全性,不易发生热失控现象,但这一特性带来的弊端同样不容忽视。
由于电池性质过于稳定,衍生出两个棘手难题,严重制约了其性能表现。其一,磷酸铁锂电池内阻偏大,直接导致充电速度缓慢。以小米SU7为例,其基础版本搭载73.6度的磷酸铁锂电池,快充耗时长达0.42小时;而顶配版本采用101度的三元锂电池,快充仅需0.32小时,两者在充电效率上近乎相差一倍。如此充电速度,仅适用于日常代步的经济型车辆,难以满足高端车型的需求。
其二,磷酸铁锂电芯的一致性较差。熟悉比亚迪电池技术的人都知道,汽车电池并非单一整体,而是由众多类似7号电池的小电芯组合而成。由于每节电芯的内阻存在差异,会导致放电不均衡——内阻较小的电芯放电量较大,内阻较大的电芯放电量较小。长此以往,各电芯的剩余电量会出现明显偏差,进而导致车辆对电池剩余电量(soc)的检测准确性大打折扣,经常出现表显续航里程与实际可行驶里程严重不符的情况,这样的使用体验显然无法满足高端市场的要求。
其次,磷酸铁锂电池较低的能量密度也成为其进军高端市场的阻碍。单纯的续航里程不足尚可接受,但对于豪华车型而言,这一缺陷会引发一系列连锁反应。
其一,磷酸铁锂电池的放电功率表现欠佳。从实际案例来看,搭载磷酸铁锂电池的车型中,性能较为突出的仰望U9,其放电功率仅为1000kw;而小米SU7定制的锂电池,放电功率可达1138kW,不仅性能更优,输出稳定性也更强,两者性能上限的差距一目了然。
其二,磷酸铁锂电池重量较大。同样以仰望U9为例,因采用磷酸铁锂电池,整车重量高达2.5吨;而小米SU7使用锂电池,整车重量仅1.9吨,凭借三电机配置就能实现灵活操控。反观仰望U9,即便配备四电机,行驶时仍显笨重。这两个因素相互叠加,进一步加剧了劣势。例如在纽北赛道测试中,仰望U9因性能限制出现爆胎,多次尝试均未取得理想成绩;而小米SU7 Ultra仅一圈便刷新纽北最快圈速纪录。这并非否定仰望的技术实力,而是表明磷酸铁锂电池的固有缺陷,使得先进技术难以充分发挥。
此外,三元锂电池技术也在持续进步。当前,不仅三元锂电池技术不断迭代,固态电池的研发也在加速推进,各大企业公布的量产计划显示,固态电池有望在2 - 3年内实现规模化生产。这意味着,磷酸铁锂电池在未来几年将面临被市场淘汰的风险。目前,磷酸铁锂电池唯一的竞争优势仅在于成本较低。以银河E5为例,其续航里程达440公里,售价却仅为10万元,超高的性价比使其成为市场热门车型。正因如此,磷酸铁锂电池在低端市场仍有广阔空间,预计未来10 - 15年仍将占据一席之地,但想要进军高端市场却困难重重。
如今,三元锂电池最大的短板——安全性问题已得到有效解决。在电池封装环节,通过加入云母板和阻燃剂,从根源上降低起火风险;车辆组装时,普遍采用CTB(电池车身一体化)技术,将电池与车身结构紧密结合,增强车辆整体安全性,即便发生碰撞也能有效保护电池。此外,电池倒置技术的出现进一步提升了安全性。小米SU7就曾在实际事故中验证了这一技术的有效性,车辆碰撞起火后,得益于该技术,车身结构保持完整,车内人员也未受到伤害。这些技术突破进一步巩固了三元锂电池在高端市场的主导地位。
综上所述,尽管磷酸铁锂电池在技术上取得了一定进展,但其性能上限受限于电芯一致性差和能量密度低等固有缺陷,导致充电效率低、电量检测不准、性能表现不足等问题,难以满足高端市场需求。不过,凭借成本优势,磷酸铁锂电池在低端市场发展态势良好,市场份额已接近80% 。
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