理想MEGA惊魂爆燃后,三元锂电池天塌了?

安全与成本,难兼得

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作者丨方诗意
编辑丨六子

一场没有剧烈碰撞的爆燃,将售价超50万、主打家庭安全的理想MEGA在10秒内迅速起火,最后烧成空壳,也瞬间点燃了新能源行业的“火药桶”。

事发后,买了MEGA的中产父母们纷纷开始晒出教自家小孩“电车逃生”的过程,引发大量讨论。

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*图源小红书

10月31日,理想官方发布致歉,承认与事故车同批次的理想MEGA2024款车辆冷却液有缺陷,极端情况下会造成动力电池热失控。而在这之前,电池安全话题已经吵翻了天。

因为理想MEGA用的是号称突破了行业难题、以5C超快充为傲的麒麟三元锂电池,本身带有豪华光环,结果出现了这样一场“离奇”事故。磷酸铁锂和三元电池的争论已经持续了很多年,本来已经形成了各自的应用矩阵。现在一场意外,又让消费者心里犯起了嘀咕。

一边是代表着极致性能、更长续航,却也伴随着更高风险的三元锂;另一边是象征着安全、普惠,却在性能上存在天然短板的磷酸铁锂。顶级的产品在常规场景下出意外,是不是意味着路线有问题?

其实,争论双方谁在新能源车上表现好,也许不久就会失去意义。因为两条技术线路的特性差异太大,已经被时代推向两个截然不同的未来。

01
「车企宣传,掩盖不了电池的风险」

理想MEGA爆燃事件最大的冲击力,在于它以非常直白地方式颠覆了高端车更安全的传统认知。舆论一开始更关注车门问题,但很快便有人发现,电池可能才是这次事件的主角。

据界面新闻报道,理想此前对电池安全有过一些宣传,称它与宁德时代共同研发的麒麟5C电池,单体失效率已控制在PPB(十亿分之一)的水平,比行业平均的PPM(百万分之一)高出三个数量级。

同时,理想还强调其拥有强大的云端BMS(电池管理系统),能够实时监测近万个控制点,引入大模型学习数据,以毫秒级的速度反馈异常。

不过,这些数据优势都是加在三元锂电池这个底座上的。所以才刚出事,三元锂电和磷酸铁锂电池的大量对比就都涌现了出来。

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*图源宁德时代

从化学原理上看,三元锂电池的正极材料的化学特性,决定了它相对较低的热稳定性。相关研究论文明确指出,三元锂电池在约200℃的温度下便可能开始剧烈的分解反应,触发热失控。而且这个分解过程会释放出氧气,这意味着它是一个接近“自带燃料和助燃剂”的包裹,火势极容易扩大。

相比之下,磷酸铁锂的正极材料需要高达500-800℃才会分解,且过程中不产生氧气,这使其在本质上就拥有更高的安全冗余。

有实验数据显示,在模拟内部短路的针刺测试中,三元锂电芯可在10秒内达到400-600℃的温度峰值,而磷酸铁锂电芯则需要约2分钟才能达到300℃的峰值。这相差的一分多钟,在真实的事故场景中,可能就是生与死的距离。

所以在这次MEGA起火之后,很多企业也公开回应了做电池方案的思路以及安全问题。比如小鹏动力总成高级总监顾捷就在微博表态,小鹏99%的新车都用磷酸铁锂电池,加上额外的安全补充措施,创业至今“零自燃”。

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*图源顾捷微博

车企们投入巨资研发复杂的BMS和高效的热管理系统,正是为了“驯服”三元锂这头性能猛兽,通过实时监控电压、电流、温度,在热失控萌芽阶段就进行抑制或预警。

但在真实世界复杂且突发的工况下,系统工程的重重防线,真的能解决一切问题吗?这次事件说明,意外或许总是难以避免的。

02
「性价比大战高性能,安全、成本难兼得」

对于技术路线的对立,车企是怎么选择用哪种电池的?为什么高端产品选择的对象反而是更激进的三元锂电?

要回答这个问题,还要将新能源市场的时钟拨回几年前。

2016年,国内新能源补贴政策经历了一次关键调整,首次将补贴额度与电池的能量密度强挂钩。而技术路线决定了,三元锂的能量密度天然远超磷酸铁锂,一度是后者的两倍。于是,三元锂迅速成为市场主流,而且还凭借长续航成为“高端”的代名词,磷酸铁锂则市场份额一路下滑,到2019年仅剩32%。

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*图源中国汽车动力电池
产业创新联盟

但是风水轮流转,从2021年6月装机量反超开始,磷酸铁锂市场份额一路狂飙。中国汽车动力电池产业创新联盟的数据显示,其今年的市场份额已稳定突破70%,甚至在个别月份超过80%。

这个过程到底发生了什么?答案是,市场结构出现巨变。

不到五年时间,新能源市场走向大众乃至下沉市场,政策驱动变成了市场驱动,价格战越来越激烈,“10W+”车型变成了主战场。一个避不开的问题出现了——三元锂,太贵。加之当时锂电池材料因供给不足价格大幅上升,市场不得不更加关注大规模应用的成本问题。这个时候,磷酸铁锂便宜耐用就成了最大的闪光点。

综合高工锂电等机构过往数据,三元锂电池一度电的成本约在450元,而磷酸铁锂仅为300元左右。以一台80度的电池包计算,采用三元锂的成本要高出整整12000元。这笔巨大的差价,在乱作一团的汽车市场中,足以成为决定一款车型生死的关键。

直到现在,搭载三元锂电池的车型虽然也出现了长安启源A07、大众ID.4X、极氪X等20万元以下甚至接近10万元的车型,但基本是低配版。想要七八十度的电池包甚至更高的长续航车型,诸如零跑C11、极氪007、岚图知音等,都普遍要加钱到20万元以上。

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*图源岚图

而且,这几年新能源市场还迎来一个“大杀器”,那就是大电池增程/插混车型的爆发。这类车型因为增程器的存在,完美弥补了磷酸铁锂最大的短板——低温性能衰减。

曾经,理想汽车创始人李想直言磷酸铁锂对于增程车是“灾难”,因为其在低温和低电量下电压跳水严重。但如今,理想自己推出的L6车型,便全系采用了磷酸铁锂电池,这无疑是市场风向转变的最有力证明。

除此以外,磷酸铁锂还出现了“用得越多-研究越多-越研究越好用”的循环。

比如,2020年,比亚迪“刀片电池”的横空出世,成为电池之争的转折点。它创造性地采用了CTP(CelltoPack,无模组)技术,取消了传统的电池模组,直接将长条形的“刀片”电芯集成到电池包中,使得电池包的体积利用率从40%跃升至60%以上。同样大小的电池包里,可以塞进更多的电芯。

这种“空间换续航”的巧妙思路,在不直接改变磷酸铁锂化学体系的前提下,极大地提升了电池包的系统能量密度,使其续航能力足以与三元锂车型分庭抗礼。

此外,宁德时代神行电池、极氪金砖电池等,也都已经用上了磷酸铁锂技术路线。

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*图源极氪

正是技术创新与市场需求的同频共振,最终将不可一世的三元锂电池逼入了市占率的夹缝之中。

03
「终局之战打破想象,两条路线是两种未来」

比亚迪品牌及公关处总经理李云飞最近在东京车展期间表示,明年后年很多品牌为了续航可能还会选择三元锂电,但希望大家慎重。

一个有趣的矛盾也由此产生,那就是当前市场形势似乎有些割裂。

今年初,LG新能源、SK On两家韩国大厂在中国大笔购买三元材料,A股上市公司当升科技还与它们签下百亿元三元正极材料大单。

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*图源天眼查

此外,特斯拉、奔驰、奥迪等欧美高端客户购买这些厂商的产品,也主要看中三元锂电。在国内,宁德时代、蜂巢能源等企业都是两条腿走路,同时下注两条技术路线。

为什么一边是批评,一边是必选?答案在于,高端市场与大众市场的游戏规则截然不同。高端品牌必须追求全局最优的极致体验。

对于售价动辄四五十万以上的豪华或高性能电动车而言,之前谈到的三元锂电池的优势,是磷酸铁锂目前无法替代的。就比如能量密度,三元锂电池包可以做得更小、更轻,这对于车辆的操控性、灵活性以及电耗表现至关重要。

蜂巢能源董事长兼CEO杨红新曾经说,高端客户对三元锂电有刚需,尤其是增程和插混,因为电池包设计空间有限,只能采用三元方案。

举例来说,两款知名性能车——比亚迪仰望U9和小米SU7 Ultra,前者采用自研磷酸铁锂刀片电池,续航450公里,而后者采用宁德时代的三元麒麟电池,续航达到630公里。虽然这是因为小米配备了93.7kWh的电池包,而仰望U9只有80kWh,但换算下来小米每度电续航还是超过了仰望U9,而且整车重量还更轻。

在低温性能方面,磷酸铁锂不断进步,也只是减少了衰减,目前还无法真正超越三元锂电。三元锂电还有更强的瞬间大电流放电能力,加速也更快。

于是,车企和电池厂商纷纷通过改进结构、用更先进的BMS算法、更高效的液冷散热系统等方案,去管理和对冲三元锂更高的成本与安全风险,而不是直接放弃。

蜂巢能源就是其中典型。其“龙鳞甲电池一代”为磷酸铁锂材料,今年7月下线的“龙鳞甲二代”电池包则是全球首款量产65kWh大电量800V三元增混电池,首次搭载车型是高端MPV岚图2026款梦想家。升级后,蜂巢能源改动了防爆路径,增加了2个防爆阀,以及主被动一体保险,提升安全性。

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*图源蜂巢能源

那么,三元锂的未来,就是继续在存量汽车市场里,固守着高端的一亩三分地,和磷酸铁锂进行永无休止的“硬碰硬”吗?答案或许和大多数人的想象不一样。三元锂的性能上限非常高,只是在车上暂时没有到极限。

一方面,它被整个行业普遍视为通往下一代电池技术——全固态电池——的关键路径。目前,全球主流的固态电池研发路线,无论是丰田、宝马还是宁德时代,其正极材料体系大都选择了能量密度上限更高的高镍三元材料。

通过用固态电解质取代易燃的液态电解液,固态电池有望从根本上解决安全性问题,同时将能量密度推向400-500Wh/kg的新高度。可以说,三元锂材料是开启固态电池时代大门的钥匙。

另一方面,eVTOL即“飞行汽车”领域,以及机器人等高端机械产品,都对电池的轻量化和能量密度要求达到了极致,每一克都要能轻则轻。它们对电池性能的要求远超地面车辆,但又对成本不敏感,所以恰恰是三元锂电池最大化发挥优势的舞台。

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*图源互联网

因此,理想MEGA的这场大火,尽管引发了巨大的行业讨论与安全忧虑,但它远算不上是宣判了电池技术路线的答案。

它不过是再次告诉市场,一切技术路线的终点都是需求,各种产品都会继续存在。决定在路上跑什么车、装什么电池的,其实不是某家企业,而是这个市场里所有的需求、所有的人。


– END –

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