小鹏G3将推磷酸铁锂版本

近日，工信部对外公示了申报第339批《道路机动车辆生产企业及产品公告》，其中值得注意的是小鹏G3推出换装磷酸铁锂电池的车型。

其电池供应商为宁德时代，整车重量相比三元锂电池版车型增加30kg，由此看来小鹏已成为三家头部新势力中首位“回归”磷酸铁锂路线的车企。

对于最关键的续航问题，磷酸铁锂版G3的NEDC综合工况续航里程能够达到多少，是否能与目前长续航版车型的520km所持平，这些信息尚不得而知。

此前国产特斯拉Model 3已将标准续航版车型换装宁德时代磷酸铁锂电池，但是从车主实际反馈来看，在北方寒冷地区，车辆冬季低温环境下的实际续航表现并不是太好。介于此，换装磷酸铁锂电池的小鹏G3相信也会遇到相同的问题。

磷酸铁锂电池和三元锂电池在自身特点上存在显著差异：

电池能量密度：三元里>磷酸铁锂

磷酸铁锂电池（LFP）是用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池，三元锂电池则是一种以镍钴元素作为正极材料，以锰盐或铝盐来稳定化学架构的锂电池，主要有NCM（镍钴锰）和NCA（镍钴铝）。

受制于化学特性，磷酸铁锂电池的电压平台低，磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元锂电池电压高，能量密度基本为240Wh/kg。也就是说，在相同电池重量下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。

毫无疑问，在能量密度上三元锂电池优势明显，不过不同“配方”的三元锂电池它的能量密度也会有差异（镍、钴、锰/铝三者不同比例）。

特斯拉使用的21700 NCA三元锂电池电芯的能量密度高达260Wh/kg，是目前的量产电动车里最高的，它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5，属于“高镍电池”。

在NCM电池中，按照镍钴锰三者含量的不同，可分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811（数字代表镍钴锰的比例）。

按照目前的对电池续航里程的要求，高镍的NCM811是重点突破方向。因为随着镍元素含量的升高，三元正极材料的比容量逐渐升高，电芯的能量密度也会随之提高。

不过目前磷酸铁锂电池的结构进行优化后，电池的能量密度也是大幅提升了。

安全性：磷酸铁锂>三元锂

磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的，电热峰值大于350℃，当电池温度处于500-600℃高温时，其内部化学成分才开始分解。

三元锂电池的热稳定性较差，300℃左右就开始分解，因此对电池管理系统的要求非常高，需要防过温保护装置和电池管理系统来保护电池的安全。所以在高温条件，磷酸铁锂的安全性相对较高。

低温性能：三元锂>磷酸铁锂

冬天电动车续航里程衰减已经是司空见惯了，磷酸铁锂电池的低温性能要劣于三元锂电池。磷酸铁锂电池温度使用下限值-20℃，且低温环境下放电性能差，在0℃ 时的容量保持率约60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。三元锂电池低温温度使用下限值-30℃，低温放电性能好，和磷酸铁锂电池相同低温条件下，冬季时里程衰减不到15%，明显高于磷酸铁锂电池。

当然，为了避免出现明显的里程衰减现象，大多数车辆现在都有相应的热管理来保证电动车冬季性能。

寿命：磷酸铁锂>三元锂

电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减，一般电动车电池充满后衰减到原有80%电量就代表电池该换了。

 磷酸铁锂电池的完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%。也就是说如果每天充放电一次，磷酸铁锂电池也要将近10年才出现明显衰减现象。

而三元锂电池比磷酸铁锂电池寿命短一些，完全充放电循环大于2000次会开始出现衰减现象，也就是大概在6年的时间，当然通过电池管理和车辆电控系统也可以稍微延长一点电池寿命，但是也只能是稍加延缓。

当然，电动车电池是由多个单体电池串并而成，其工作状态类似木桶效应，一只木桶能盛多少水，并不取决于最长的那块木板，而是取决于最短的那块木板。电池组类似，只有在电池性能高度一致时，寿命发挥才能接近单体电池的水平。

成本：三元锂>磷酸铁锂

在电池成本上，磷酸铁锂电池也有巨大优势，它没有贵重金属（镍钴金属元素），所以在生产成本上较低。

三元锂电池使用了镍钴锰多种材料，并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境，目前成本比较高。

并且经过这几年的开发，作为关键材料锂、钴等金属资源开始吃紧，尤其是金属钴，它的价格一路飞涨，报价在20万元/吨以上。而一吨电解镍的价格，目前也就11万出头。所以也倒逼着电池企业往811路线，提升镍的含量，降低钴的含量，也能带来成本的降低。