还记得2019年前后的电动车市场，是怎样一个场景吗？

当时大家对电动车还是相对陌生的阶段，再加上充电基础设施远远不及现在这么完善，使得“里程焦虑”成了电动车普及最大的障碍。

因此，几乎所有做电动车的车企，在不约而同地干同一件事，拼续航。

看着数字从300、400km……一路卷到了700km，似乎谁的数字越大，谁的技术就更NB。

车企们拼续航的做法也是简单粗暴——玩命堆大电池。

于是，能量密度更高的三元锂电池，就在那些年成了香饽饽。

根据中国汽车动力电池产业创新联盟公布的数据，2019年全年的动力电池装车量中，三元锂电池占比高达65%，磷酸铁锂电池占比仅为32%。

谁承想，短短4年之后就发生了翻天覆地的变化，三元电池和磷酸铁锂两级反转！

还是同样的数据来源，2024年三元锂电池的装车量占比已经下滑至仅25.3%，而磷酸铁锂电池则强势崛起，占比提升到了74.6%；

到了12月份，磷酸铁锂的装车量占比更是提升到了80.9%，三元锂电池占比下滑至仅不足20%。

这也是为什么有部分业内人士发表观点，照这趋势下去，以后三元锂电池可能存在被市场抛弃的风险。

从产品的角度来说，同样可以反映出磷酸铁锂越来越受大家欢迎了。

盘点一下近几年新上市的动力电池产品，宁德时代的神行电池、极氪的金砖电池、蜂巢的短刀电池、广汽的因湃电池，包括即将上市的比亚迪“二代刀片电池”……

都是磷酸铁锂。

而且账面数据，看起来都异常强大。续航突破1000km、支持5C以上超快充，以往经常被诟病的低温性能衰减问题也有所缓解。

似乎，磷酸铁锂在性能上已经不输三元锂电池了。

那么到底是什么原因，导致原本性能强大的三元锂电池跌落神坛，而性能没那么出众的磷酸铁锂电池，反倒强势崛起的呢？

一切的根源都在于两个字，成本。

关注新能源汽车行业的朋友应该知道，新能源汽车近几年经历了好几波降价，才到了如今“电比油低”的程度。

换句话来说，以前电动车没现在普及度这么高，“罪魁祸首”就是动力电池，它实在是太贵了。

作为车上最贵的零部件，价格高的时候说“一块电池半辆车”一点都不为过。

尤其是2022年电池价格攀升至顶峰，承受着巨大成本压力的车企，终于到了忍无可忍的地步。

原广汽集团董事长曾庆红直接在公开场合表达了对电池厂的不满：“动力电池成本已经占到新能源汽车的40~50%，甚至60%，那我现在不是在给宁德时代打工吗？”

长安汽车董事长朱华荣也“阴阳怪气”道：“我们要‘感谢’电池行业和上游产业‘任性’地涨价，能让我们不断去花钱。”

三元锂电池作为当时市场的主流产品，导致其价格偏贵的主要原因是原材料问题。

三元锂电池（Li(NiCoMn)O2）的缩写为NCM，三个字母分别代表镍（Ni）、钴（Co）、锰（Mn），附在后面的数字代表每种元素的配比。

比如NCM523，就是镍钴锰5/2/3，NCM811就是镍钴锰8/1/1，诸如此类。

镍和锰都是比较常见的元素，不算太贵。即便涨价，往往背后也有着不为人知的“炒作”。

详情请戳这篇：《“妖镍”爆雷，特斯拉涨价，新能源大跌！国际资本巨头围剿中企，被反杀？》

钴就比较“金贵”了，在地壳中的含量非常稀有。

目前全球已探明的钴储量只有830万吨，平均丰度仅为0.0023%。其中有接近一半都分布在刚果（金），而中国的钴储量只有8万吨左右，只占全球储量的不到1%。

也就是说，三元锂电池的生产制造，是高度依赖进口钴的！

据估算，电解钴的价格一度攀升至35万元/吨，是电池级碳酸锂价格的4.5倍左右。

所以，如何降低钴的含量，就成为了当时动力电池行业降本的热门话题。

比如，蜂巢能源专门研发出了“无钴电池”，用不含钴的尖晶石镍锰酸锂作为正极材料。

虽然成本降了大约10%，但无钴电池却面临着能量密度低的问题，只有250Wh/kg，只能达到早期NCM523电池差不多的水平，而NCM811能量密度能达到300Wh/kg以上，循环寿命和高温性能也不太好，所以无钴电池到后来就逐渐销声匿迹了。

除此之外，三元锂电池的安全性在当时也是个问题。

尤其是能量密度最高的NCM811电池，时不常地就会曝出几起自燃事故。

再加上当时坚持走磷酸铁锂路线的比亚迪，借机用针刺试验来证明刀片电池比传统三元锂电池更安全，加深了人们对三元锂电池“不够安全”的印象。

成本与安全性等因素的叠加之下，行业开始将目光移向了磷酸铁锂电池。

磷酸铁锂（LiFePO₄），正极材料除了锂之外的构成元素主要是磷、铁和氧。严格意义上来说，磷酸铁锂电池也算是无钴电池。

由于磷和铁元素在生活中特别常见，使得磷酸铁锂电池的生产成本，远比三元锂电池便宜。

根据2023年年底的报价，磷酸铁锂正极材料为4.9万元/吨，仅为NCM523的1/3。

磷酸铁锂电池虽然便宜，但相比三元锂电池缺点也十分明显。

首先就是能量密度低。

比亚迪第一代刀片电芯的能量密度仅为140Wh/kg，而三元锂电芯能量密度可达200-300Wh/kg。

这也就造成了，同一辆车上磷酸铁锂电池想要达到和三元锂电池同样的续航里程，需要装更多的电池。不仅会让车身更笨重，增加电耗，还会挤压乘员舱空间。

当年Model 3标准续航版刚切换成磷酸铁锂电池时，这些问题就被不少用户吐槽过。

工程师们就开始绞尽脑汁，想办法怎么才能在有限的空间里，塞更多的电池。

于是就先是诞生了省去电池模组的CTP技术，现在宁德时代的麒麟电池和神行电池上都在用。

紧接着在此基础之上，进一步演化出了用车身下地板充当电池包上盖的电池底盘一体化CTC技术，以及用电池包上盖充当车身下地板的电池车身一体化CTB技术，主打一个见缝插针：

不过，随着电池空间利用率越来越逼近物理极限，想要让磷酸铁锂从“能用”到“好用”，就不得不从电池材料层面去做优化了。

前面提到，最近几年磷酸铁锂电池的性能有了显著突破，续航能做到1000公里，支持800V平台5C以上倍率高压快充，这就与磷酸铁锂材料本身的提升脱不开干系了。

既然原本磷酸铁锂能量密度低，那么为何不能像“压缩饼干”一样，把磷酸铁锂给压“紧实”一些，把能量密度提升上去呢？

虽然听上去有些简单粗暴，但这确实是最近几年磷酸铁锂材料进化的方向。

这就不得不提一下，近期在电池圈子很火的“高压实密度磷酸铁锂”技术了。

目前市面上主流的磷酸铁锂压实密度，通常在2.4-2.5克/立方厘米。而高压室密度磷酸铁锂，可以做到2.6-2.7克/立方厘米。

通常情况下，磷酸铁锂制备过程中，都是只做一次烧结工艺的，业内人士简称其为“一烧”。

虽然“一烧”相对省时省力，但其缺点是磷酸铁锂颗粒不均匀，有大有小，这些会导致磷酸铁锂的性能打折。

而“高压实密度磷酸铁锂”，其核心工艺就是在“一烧”之后，再次进行温度更高的二次烧结，简称“二烧”。

经过二烧之后，原本的大颗粒都被烧成了小颗粒，颗粒分布更加均匀。就好比码放整齐的柜子一样，更方便锂离子对号入座，从而提升快充性能。

同时减少了晶体内部的缺陷，可以让磷酸铁锂进一步形成更致密的晶体结构。“格子”变多了，能量密度自然也就高了。

同时，为了进一步提升磷酸铁锂的导电性能，现在还会在磷酸铁锂表面做一层碳包覆。类似于海绵吸水一样，让锂离子流动交换速度更快，从而提升导电倍率。

最终实现的效果，就是能让磷酸铁锂，在性能上越来越接近三元锂电池。

除了能量密度和快充性能以外，磷酸铁锂相比三元锂电池另一大缺点低温性能差的问题，工程师们也在着手通过材料优化的方式解决。

从微观角度来说，磷酸铁锂低温衰减，是温度变化引发的晶体结构相变导致的，如果能找一种元素“支撑”住晶体结构，让磷酸铁锂不容易相变，就可以改善这个问题。

所以，现在的磷酸铁锂通常会掺杂一些“过渡元素”，比如镁、镍等等，起到支撑作用。

除了能量密度、快充性能、低温性能以外，磷酸铁锂电池还有个“小毛病”，就是不容易检测出电池剩余电量。

三元锂电池通常是电量越少，电压越低，很容易通过电压直接判断电池剩余电量。

但磷酸铁锂电池，甭管有电还是没电，电压都特别稳定，几乎没什么变化，很难通过电压直接判断电池剩余电量。

这也是为什么，在比亚迪DM-i系列车型的官方用户手册里，通常会推荐用户一个星期充满一次电，进行电量校准的原因。

而现在，越来越多的车企开始优化BMS算法，结合温度变化、电流、压力等信息，对磷酸铁锂电池电量估算的偏差进行修正，从而让磷酸铁锂电池电量显示更精准。

总之，磷酸铁锂电池近几年经历了相当多的技术革新，早已今非昔比，才因此获得了市场和用户的青睐。

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