電池之戰：成本與性能

2020年是極不平凡的一年，在混亂之中，盡管全球GDP下降，但電動(dòng)汽車(chē)（EV）和電池領(lǐng)域仍有大量活動(dòng)。

有報道稱(chēng)，特斯拉（Tesla）將在于中國制造的Model 3中使用磷酸鐵鋰（LFP）技術(shù)（來(lái)自中國電池生產(chǎn)商CATL）。盡管特斯拉尚未確認，但從純粹的成本角度來(lái)看，在鎳錳鈷（NMC）上使用LFP是有意義的。在中國，CATL的LFP陰極活性材料（CAM）的價(jià)格（每千瓦時(shí)）比NMC811價(jià)格便宜43％?？紤]到陰極是迄今為止電池中最昂貴的組件，這種活性材料成本的差異或對電動(dòng)汽車(chē)的電池最終成本產(chǎn)生重要影響。

LFP和NMC的成本與能量密度

盡管成本存在上升空間，但LFP的顯著(zhù)缺點(diǎn)是能量密度，其僅為MNC811的65％~70％（取決于包裝）。這意味著(zhù)，若需實(shí)現相同的行駛里程，EV電池的物理尺寸將增大三分之一，這對于空間有限的車(chē)輛來(lái)說(shuō)是一個(gè)問(wèn)題。使用LFP供電的Model 3，使用與當前版本相同的電池空間，應具有NCA范圍的66％左右。

當然，如果特斯拉使用LFP，其動(dòng)機是降低成本，因此電動(dòng)汽車(chē)對更多人來(lái)說(shuō)可以負擔得起。此外，中國新電動(dòng)車(chē)的補貼僅適用于價(jià)格在30萬(wàn)元以下的汽車(chē)。為了符合條件，Model 3的價(jià)格必須下降2019年價(jià)格的20％~25％。

在中國，政府補貼還要求電池組（而非電池）級別的最低能量密度為140Wh/kg。在傳統的電池組設計中，使用LFP不能達到140Wh/kg的水平，因此必須重新設計以?xún)?yōu)化空間和重量。

電池到包裝技術(shù)

CATL和競爭對手比亞迪都宣布了新的LFP包裝設計，其效率大大提高，均已超過(guò)140Wh/kg。新設計被稱(chēng)為電池到包裝（CTP）技術(shù)。盡管存在設計差異，但這兩家公司本質(zhì)上都使用非常大的棱柱形電池，這可以實(shí)現更有效的電池包裝和冷卻系統、更少的連接和更簡(jiǎn)單的電池管理系統。與目前在中國以外的所有Tesla汽車(chē)中使用的Panasonic NCA圓柱形電池相比，新的CTP設計將連接和電路的數量減少了200倍，從而使電池便宜得多。LFP和CTP的使用應轉化為一種可以勾選中國市場(chǎng)所有條條框框的工具。

國外也在尋求使用大型棱柱形電池的包裝設計。通用汽車(chē)和LG Chem的關(guān)系導致Ultium電池生產(chǎn)，該電池計劃于今年秋天投放市場(chǎng)，到2022年所有使用該平臺的通用電氣電動(dòng)汽車(chē)都將使用。相反，他們將使用含89％鎳的新型LG Chem NMCA化學(xué)物質(zhì)，所得電池組的能量密度應大于200Wh/kg。當然，這比LFP貴，使用NMCA和Ultium技術(shù)，通用汽車(chē)希望使用鋰離子電池實(shí)現最大的續航里程，并且考慮到包裝的高能量密度（性能），具有成本效益。

大眾汽車(chē)也開(kāi)始使用他們所謂的模塊化電驅動(dòng)矩陣（MEB），類(lèi)似于CTP和Ultium，實(shí)現大型棱柱形電池的高利用率和低成本架構。

LFP在電動(dòng)汽車(chē)中的使用率主要由于其低成本而增加，但問(wèn)題是在什么程度上？

首選技術(shù)

顯然，LFP技術(shù)將在中國乃至其他以成本為驅動(dòng)因素的亞洲國家普及。另外，預計在成本最為重要且將使用LFP的這些地區，小型兩輪和三輪車(chē)的數量將強勁增長(cháng)。此外，LFP正在通過(guò)大眾運輸卡車(chē)進(jìn)入巴西。

同時(shí)，對大型高性能汽車(chē)的需求將保持強勁增長(cháng)。CAT、SK Innovations、LG Chem等將為亞洲、歐洲和北美的電動(dòng)汽車(chē)提供高鎳電池。NMCA、NMC811和其他高鎳化學(xué)品將是性能的選擇，并且隨著(zhù)鈷含量的降低，它們還將成為含鎳鋰離子成本最低的產(chǎn)品。

外表

對未來(lái)的期望是兩種主要技術(shù)——低成本LFP和高性能（高鎳）NMC。BNEF、Roskill和其他分析師對此兩種技術(shù)的市場(chǎng)份額沒(méi)有完全達成共識。到2030年，LFP電池在電動(dòng)汽車(chē)中的預測百分比范圍為15％到40％。

目前，尚不清楚成本與性能的關(guān)系將在哪里結束，以及如何將其轉化為EV電池技術(shù)。但是，在可預見(jiàn)的將來(lái)，在中國生產(chǎn)的新型電動(dòng)汽車(chē)中，只有四分之一是LFP，而NMC/NCA的這一比例為76％。