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中科院院士:磷酸铁锂是“上天的礼物”,现在电车很好不必等固态

中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在2026年度车百会研究院专家媒体交流会上,把磷酸铁锂称为"上天给我们最好的礼物之一",并强调要继续把这条路线做大做强。 中国汽车动力电池产业创新联盟9月15日公布的数据显示,2026年1至8月,国内动力电池累计装车量为489.1吉瓦时,其中磷酸铁锂电池装车402.7吉瓦时,占82.3%;三元电池装车85.6吉瓦时,占17.5%。 仅8月份,磷酸铁锂电池装车量就达到67.6吉瓦时,占当月动力电池装车量的85.6%。磷酸铁锂为何能获得如此高的评价与市场份额? 这需要从锂电池的技术演进说起。据彭博社报道,到2024年,锂离子电池组价格下降20%,至每千瓦时115美元左右。 这是自2017年以来最大的一次降价。这一趋势的核心是磷酸铁锂电池(LFP)。锂离子电池有两个电极:阴极和阳极。 阳极通常只是石墨,阴极则是电池中最昂贵的部分。行业内存在三种主要化学体系。首先是三元电池。 之所以这样称呼,是因为其阴极以不同比例混合了三种材料,包括镍锰钴(NMC)和镍钴铝(NCA)。三元电池能量密度更高,可以储存更多能量,让电动汽车一次充电走得更远。 但镍和钴较为稀有、更昂贵,而原材料占电池成本的70%。三元电池较高的能量密度还会增加热风险,可能导致热失控,也就是火灾。 LFP是第三种主要化学材料,使用磷酸铁作为阴极,没有钴或镍。由于铁和磷更为常见,LFP拥有显著的成本优势,并能在多次充放电循环后更好地保持初始能量容量。 问题是LFP的能量密度较低,约为每公斤90至160瓦时。NCA为每公斤230至260瓦时,NMC最高,达每公斤250至320瓦时。 因此同等条件下,LFP电动汽车续航里程不会那么长。但能量密度较低也降低了热失控的风险。 总结来说,电池有三个角度:性能、成本和安全性。LFP具有成本和安全性,NMC和NCA则有性能。 2010年代,西方先锋电动汽车如雪佛兰Volt、日产Leaf、Model S的电池组均采用三元阴极化学。与此同时在中国,第一批电动汽车制造商在新能源汽车中采用了磷酸铁锂,特别是公交车。 2009年启动的"十城千辆"政策发放补贴,要求各市政府购买公共服务车队,如公共汽车、出租车和政府用车。像比亚迪这样的中国公司出于成本和安全考虑,早期采用了LFP,成为该领域的先驱者。 2016年底,中国将补贴政策与能量密度、续航里程、充电速度等因素挂钩。若电动汽车续航低于150公里则得不到补贴。 这有利于三元电池化学的车型。在接下来的三年里,即使是LFP的长期忠实拥护者也采用了三元技术,例如比亚迪2017款唐100、宋EV300和秦EV300。 到2019年中期,三元电池装机量占比达到70%左右,LFP市场份额下降至30%。两项重大进展扭转了这一趋势。 2019年6月,补贴立即减少50%,随后每年继续退坡。这拉平了成本竞争环境,电动汽车制造商纷纷转回LFP。 与此同时,LFP制造商推出了新技术来弥补根本弱点。事实证明,比亚迪Blade重塑了电动汽车电池的制造。 比亚迪于2020年3月首次推出Blade,几个月后在旗舰轿车汉上首次亮相。电动汽车电池有三个制造级别:电池组、模块和电芯。 电芯是最小最基本的单元,形状包括软包或圆柱等。一个电池组可能有数千甚至数万个电芯。 传统电池制造商将电芯分组为模块,模块中的电芯数量从4到12不等。比亚迪在Blade上完全跳过模块,将电芯直接装入电池组,即Cell-to-Pack或CTP。 这个想法是通过最大限度利用包装体积来弥补LFP较差的能量密度。比亚迪将棱柱形电池重新设计成非常长、超薄的形状,金属外壳基本上跨越了整个电池组的宽度,因此得名"刀片"。 Blade改变了游戏规则。2020款汉EV续航里程为605公里,与Model 3的668公里、小鹏P7的706公里在同一区间。 但这些三元电池的高端电动汽车售价从27万到33万元不等,而使用LFP电池的汉售价仅为21万至25.8万元。CTP使LFP电池组的能量密度达到传统NMC电池的约85%。 不久之后,中国其他主要电池制造商也采用了这一概念,例如宁德时代提出了极具创意的CTP技术,用于麒麟电池组。磷酸铁锂电池销量在2021年超过NMC。 到2023年,其在电动汽车装车量中的占比接近70%。NMC电池能量密度仍然更好,但现在主要用于高端高性能车,例如小米SU7 Max和Ultra版本。 另一项重大发展涉及专利。当前锂离子以阴极为核心的电池结构由美国科学家、诺贝尔奖得主约翰·古迪纳夫博士发明并获得专利。 他也是LFP阴极的先驱。然而古迪纳夫最初发明的LFP并不具备商业可行性,尤其是导电性差。 多年后,碳涂层和工艺技术的关键创新使LFP具备了商业竞争力,这些专利由加拿大和欧洲的大学和公共实体研究人员申请,随后合并到一个管理全球

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