谁掀开了电动车的遮羞布

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这不，前几天一位网友声称，自己驾驶的比亚迪汉EV在经过多次冬季试验后，发现充满一次电后的实际续航仅有230公里，远远低于官方宣传的600公里续航，几乎缩水了三分之二，甚至还发生过剩余续航突然断崖式减少的情况。

甚至有网友拿出当初比亚迪推出“刀片电池”时的官方PPT来调侃：“按照柱状图比例，百分比显然是100%、70%、40%、40%，做PPT的人还是诚实的。”

事情在网络上发酵一阵后，比亚迪给出的官方说法是“车主存在原地怠速用电并且开空调的情况”，导致实际续航大幅“缩水”。

无独有偶，搭载着同样磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3标准续航升级版，以及搭载着磷酸铁锂的五菱宏光MINI EV也有车主遇到了类似的问题。

很显然，所有的矛头都指向同一个东西——磷酸铁锂电池，那么这个去年被誉为将能击溃三元锂电池的“英雄”，怎么突然不行了呢？

磷酸铁锂电池的原罪

LFP（磷酸铁锂电池）最早是由古迪纳夫（2019年诺贝尔化学奖获得者之一）发明的，于1996年德州大学代表古迪纳夫实验室向美国申请了专利（WO1997040541）。不过之前日本NTT公司曾派遣一位研究员冈田协助古迪纳夫研究，后在2015年抢先在日本当地于1995年注册了专利，后续各个地区为了保护本地利益，导致LFP专利几乎形同虚设，很多国家都有生产制造能力。

所以其实LFP的规模化量产和应用于电动车已经很长时间了，只不过之前都是搭载于公共交通系统的车辆。

而LFP之所以突然被乘用车消费市场所关注，是源自于去年比亚迪与宁德时代的交锋，也就是比亚迪公开了一段视频，用针刺实验证明了“刀片电池”（LFP的一种特殊封装形式）远比三元锂电池要安全很多、比方型磷酸铁锂电池安全，从而引发了广泛的社会讨论和争议。

（三元锂电池针刺实验，未说明哪种三元锂电池）

（方型磷酸铁锂电池针刺实验）

（比亚迪“刀片电池”针刺实验）

的确，LFP相比于三元锂电池有不少优点。

首先，磷酸铁锂的循环性能好，即循环寿命长。锂电池电量衰退的原因有很多，但与正极材料相关的主要是充放电过程中正极材料结构“晶格塌陷”，造成结构破坏，从而使得一部分正极材料失活。

但磷酸铁锂化合物从分子结构上相较于镍钴锰化合物稳定很多，NCM分子是类似“千层饼”形状，锂离子从两层之间流动，而LFP分子则是“橄榄石”形状，锂离子游走于三维结构缝隙中。即LFP分子结构中即便锂离子“离开”，剩下类似FePo4的结构也相对稳定，而NCM则相对不稳定。（三元锂电池循环寿命在1500~2000次左右，磷酸铁锂则能到4000次左右）

（NCA虽然分子结构与NCM稍有不同，但是存在的问题与NCM差不多）

虽然早期磷酸铁锂电池由于其结构原因，充放电效率较低（形象的说法就是由于结构稳定导致锂离子活动自由度不高），但随着包碳技术（法国世界级锂电科学家米歇尔·阿尔芒发明，并后来与古迪纳夫一起申请了专利，MichelArmand），以及纳米化材料工艺的技术，现在磷酸铁锂电池的充放电功率（即性能）不比三元锂电池差。

其次，LFP安全性高。磷酸铁锂化合物本身的分解温度在700~800度左右，远高于三元锂化合物的200~300度，所以理论安全性高很多；且三元锂电池在发生“热失控”时，会释放氧气，从而进一步加剧反应剧烈程度，而磷酸铁锂化合物中P-O键稳固，难以分解从而杜绝氧气形成，避免连锁效应。

但是，之所以磷酸铁锂一直没能应用于乘用车市场，根本原因在于LFP有几个“原罪”。

首先，LFP的能量密度较低。单电芯目前最顶端也就刚摸到三元锂电池的一般水平。原因在于相比于三元锂来说容量低（单位Ah），且电压低（三元大多在4V以上，磷酸铁锂在3.4V左右），能量即是容量乘以电压（单位Wh）。

其次，最要命的是低温性能差。原因在于正极材料（磷酸铁锂化合物）本身为绝缘体，相比三元锂电池电子导电率低，低温下导电性更为差，致使电池内阻增大，受到极化影响大。即便在加了纳米碳导电剂改良后，虽然有所缓解，但仍未能解决低温的电压降低导致的可用容量降低的问题。

（LFP在不同温度的放电情况）

换句话说，尽管目前的电池技术使得LFP的电池的低温表显有所提升，但是仍然因为低温导致大幅降低可用容量。

最后，测量电量（SoC，State of Charge）较难，由于磷酸铁锂电池的电压在放电时前半段非常稳定，到低电量时会突然掉电压，所以如果BMS（电池管理系统）做的不好，很可能剩余电量出现突然断崖式变化。由此导致的问题不仅仅是使用端的不方便，更多的是如果无法很好检测电芯数据，则更加无法良好的管理充放电策略，从而使得电池寿命减少甚至发生锂枝晶现象导致短路。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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