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锂离子电池是一个非常复杂的系统，由不同种类的电极材料组成，每种材料具有不同的性能特征。已经商业化的正极材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钻锰三元和镍钻铝三元材料。在新能源汽车的应用中，多使用磷酸铁锂电池（LifePo4）和三元锂电池。那么，为什么磷酸铁锂现在才开始繁荣呢？

 

1.磷酸铁锂电池的缺点是什么？

磷酸铁锂电池和三元锂电池的优缺点显而易见。首先，磷酸铁锂电池的安全性能更高，因为磷酸铁锂的正极材料是磷酸铁锂，所以磷酸铁锂晶体在高温下不会造成结构坍塌。在快速充电、过充电的情况下，可以保证高安全性，因此磷酸铁锂更安全。其次，磷酸铁锂电池具有更长的充电周期，在耐久性、可靠性和稳定性方面表现更好。更重要的是，它具有较低的成本。与其他含有色金属的电极材料相比，磷酸铁锂具有丰富的原材料和较低的价格，适合大规模应用。同时，它具有高功率，可以快速充电，为汽车提供更好的动力，因此也适合实际应用。而三元锂电池具有更好的低温续航能力和更高的能量密度。在同等重量下，三元锂电池具有更长的行驶里程，使车辆重量更轻。但在安全性能方面，三元锂电池不及磷酸铁锂电池，后者热稳定性差，对电池管理系统要求高，高温下容易自燃。

 

2.磷酸铁锂电池逆袭

由于能量密度更高，三元锂电池可以满足高里程的需求，而且中国政府已经出台了高能量密度新能源汽车的推广补贴政策，因此三元锂锂电池与磷酸铁锂电池相比，在新能源汽车中的应用更为广泛。

2021 年5月，中国磷酸铁锂电池的产量已超过三元锂电池：磷酸铁锂蓄电池的产量为8.8GWh，占总产量的63.6%；三元锂电池产量为5.0GWh，占总产量的36.2%。直到7月，磷酸铁锂电池产量已连续三个月超过三元锂电池。

同样在7月，磷酸铁锂电池在车辆装载量上也超过了三元锂电池：磷酸铁锂锂电池装载量总计5.8GWh，同比增长235.5%，增长13.4%；而三元锂电池装载量仅为5.5GWh，虽然同比增长67.5%，但下降了8.2%。这是磷酸铁锂电池首次在车辆装载量方面领先三元锂蓄电池。

 

近年来，磷酸铁锂电池的能量密度得到了提高，其生产工艺得到了快速迭代，基本可以满足消费者的需求。随着锂电池能量密度的发展逐渐达到上限，中国对高能量密度新能源汽车的国家补贴开始减少，三元锂电池在能量密度方面不再具有压倒性优势，而不可避免的成本劣势也在不断放大。在这种情况下，磷酸铁锂电池在降低企业成本、提高利润方面效果明显，同时安全性也得到了保障，因此开始获得强势地位。

由于目前磷酸铁锂电池的突出优势，在成本的推动下，越来越多的企业开始投资磷酸铁锂或相关产品的研发。比亚迪在磷酸铁锂动力电池方面积累了一套独特的优势，LG新能源去年年底开始开发磷酸铁锂电池技术。今年1月和2月，特斯拉首席执行官还公开宣布，将用磷酸铁锂电池取代一些电动汽车中的三元锂电池。除了特斯拉，苹果公司也表示，出于安全考虑，将使用磷酸铁锂电池。而中国许多新能源汽车品牌也推出了磷酸铁锂车型。在这背后，电池制造商正在投资和开发磷酸铁锂电池。亿纬锂能今年迄今已在乘用车磷酸铁锂电池上投资近80亿元。同时，无论是比亚迪的刀片电池技术、宁德时代的CTP技术还是国轩高科的JTM（Jelly Roll to Module）技术，磷酸铁锂电池的能量密度都可以进一步提高甚至超越常规三元锂电池，带来更好的用户体验。

 

 

3.磷酸铁锂未来升级方向：磷酸铁锰锂

磷酸铁锰锂是磷酸锰锂和磷酸铁锂的组合。与磷酸锰锂相比，磷酸铁锰锂具有更好的导电性，比磷酸铁锂更高的能量密度，并且具有安全和低成本的特点。因此，它被认为是磷酸铁锂技术的升级版，克服了磷酸铁锂电池能量密度的弱点，其潜力受到专家的高度重视。

过去，磷酸铁锰锂因其低导电性和速率性能而受到限制。现在，随着技术的升级，其导电性得到了一定程度的提高。磷酸铁锰锂的工业化和商业化可能开始加速。

 

 

4.两种技术路线可能长期共存

事实上，磷酸铁锂电池与三元锂电池的区别主要在于正极材料不同。未来两者将如何发展，谁将成为最终的主流？我们不知道，但人们普遍认为，磷酸铁锂电池和三元锂电池将在未来很长一段时间内共存并相辅相成。三元锂电池将广泛应用于高端电动汽车，以满足高续航里程的需求；中高端以下车型将更多使用磷酸铁锂电池。也有观点认为，由于磷酸铁锂电池的安全性和能量密度技术的不断突破，磷酸铁锂有望在未来十年超越三元锂电池，并在市场上占据主导地位。