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磷酸铁锂电池刺激实惠电动汽车崛起

来源:科技全搜索 作者:秩名 时间:2021-04-02 阅读:

埃隆·马斯克(Elon Musk)看好的一款低成本电池正在颠覆中国的电动汽车行业,抢占了近半的市场份额,并刺激了更实惠电动汽车的崛起。

这种电池被称为磷酸铁锂(LFP)电池,起火的风险更小,制造成本也更低,因为它使用铁来取代稀缺的钴和镍。但这种电池每次充满电的续航里程通常较短,而且在寒冷天气里有熄火的风险,这也是其在美国和欧洲没有被广泛使用的原因。

汇总的数据显示,去年在中国,磷酸铁锂电池制造商为电动汽车和油电混合动力车等车辆提供了30.8千兆瓦时的能源容量,占市场份额的47%。这个比例比前年高出四分之一以上,显然使用这种电池的低成本大众型电动汽车开始发力。

美国宾夕法尼亚州立大学教授兼电池专家王朝阳表示:“中国在当前一代磷酸铁锂电池的生产规模、质量和成本控制方面都处于领先地位。”

特斯拉首席执行官马斯克已经注意到了这种趋势,该公司在上海工厂制造的一款Model 3轿车已经使用磷酸铁锂电池,但在美国制造的Model 3没有使用。马斯克2月下旬曾发帖说,他希望在电池阴极使用更便宜的材料。马斯克写道:“镍是我们扩大锂离子电池生产的最大阻碍,这就是我们要把标准车型改用铁阴极的原因,使用大量的铁和锂!”

最近中国最热门的电动汽车车型也是使用磷酸铁锂电池降低成本的微型汽车,即五菱宏光MINI。这款车由通用汽车公司在中国的合资企业生产,其基本款售价低至3万元。根据车型的不同,宏光MINI的续航里程约为120到169公里不等。这款车使用的电池来自中国制造商宁德时代和国轩高科。

数据显示,宏光MINI在2021年的前两个月售出了近5.7万辆,大约是特斯拉Model 3同期在中国销量的两倍。宏光MINI的制造商拒绝置评,但去年其在社交媒体账户上表示,与西方使用的锂离子电池相比,磷酸铁锂电池性价比更高,使用寿命也更长。

传统上对磷酸铁锂电池的批评是,它们比使用钴和镍的锂离子电池储存的电力更少。美国和欧洲汽车制造商试图解决潜在电动汽车客户对续航里程的担忧,他们优先考虑每次充满电后可以行驶接近500公里的强力电池,这比大多数磷酸铁锂电池都要好。

特斯拉去年表示,随着技术进步,该公司将寻求更多地使用磷酸铁锂电池,以实现更远的续航里程。大众汽车在3月份表示,该公司正专注于研发磷酸铁锂电池,并将其作为入门级汽车的领先技术。但在特斯拉之外,美国制造商普遍没有接受这项技术,因为他们已经在其他类型的电池上投入了大量资金,而且认为磷酸铁锂电池的续航能力有限。

电池专家说,宁德时代和比亚迪等其他中国电池制造商正在努力解决磷酸铁锂电池续航里程短的问题。比亚迪获得了“股神”沃伦·巴菲特(Warren Buffett)旗下伯克希尔哈撒韦公司的投资,并声称其“无极耳电池”优化了电池组结构,可以提高能量密度。

但用户表示,磷酸铁锂电池在寒冷天气下的表现可能是个特别恼人的问题,这也是电动汽车的一个普遍问题。

上海居民翁女士在去年11月底买了配有磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3,但不到三个月就卖了。麻烦始于今年1月初的一次寒流。翁女士住宅周围没有特斯拉充电站,为此其使用的是家用充电器。翁女士说,她担心在市区通勤和开车上班时电池耗尽电量。她说:“这辆车曾在马路中央停了10多分钟。开这样的汽车,我觉得没有任何安全感。”特斯拉对此没有回复置评请求。

自20世纪90年代以来,日本和美国的科学家始终在引领锂电池技术的开发。东京大学教授山田雅夫(Atsuo Yamada)表示,当中国在21世纪头10年试图迎头赶上时,磷酸铁锂电池是更容易达到安全标准的选择,因为这款电池不太容易着火。

在2017年之前,磷酸铁锂电池曾成为中国新兴电动汽车市场的支柱型电池。但它随后短暂地失去了市场主导地位,部分原因是政府的补贴计划更有利于长续航汽车。但随着补贴取消和技术进步,磷酸铁锂电池卷土重来。

山田雅夫已经研究磷酸铁锂电池20多年,他相信这项技术已经足够好,足以在电动汽车市场占据主导地位。他提到了这种电池成本低、充电速度快、寿命长、高温下性能稳定等优点。他说,寒冷的天气问题是可控的,可以通过更好的温度控制系统来解决。

宾夕法尼亚州立大学的王朝阳教授及其同事在1月份的《自然能源》杂志上发表了一篇论文,展示了自升温磷酸铁锂电池技术,这种电池可以在所有气候条件下充分充电。

获得阿里巴巴和红杉资本投资的小鹏公司,已经推出了配置磷酸铁锂电池的P7电动轿车和G3紧凑型SUV。小鹏配置不同电池类型的汽车价格未变,但磷酸铁锂版增加了额外的功能,如更先进的自动驾驶系统。

责任编辑:书明寒
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