電動(dòng)汽車(chē)的歷史比現(xiàn)在*常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)要早。直流電機(jī)之父匈牙利的發(fā)明家、工程師阿紐什·耶德利克*早于1828年在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)了電磁轉(zhuǎn)動(dòng)的行動(dòng)裝置。美國(guó)人托馬斯·達(dá)文波特于1834年制造出*輛直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)。1859年法國(guó)物理學(xué)家、發(fā)明家加斯東·普朗特發(fā)明了可充電的鉛酸電池，隨著蓄電池技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)19世紀(jì)下半葉在歐美得到了較為廣泛的運(yùn)用，形成了以蒸汽、電動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)三分天下的車(chē)輛市場(chǎng)。

　　由于美國(guó)德州石油的開(kāi)發(fā)和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的提高，續(xù)航里程孱弱的鉛酸蓄電池汽車(chē)在1920年之后漸漸地失去了優(yōu)勢(shì)，車(chē)輛市場(chǎng)逐步被內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)取代，人們幾乎忘記還有電動(dòng)汽車(chē)的存在。

　　一、初探鋰離子電池

　　1920年之后電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展完全停滯，直到1991年6月，日本索尼公司推出了*塊商品化鋰離子電池，掀起了電池工業(yè)的*次革命；由于單位密度容量大，而且工作中的穩(wěn)定性非常好，鋰離子電池迅速革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的面貌，廣泛應(yīng)用于銷(xiāo)售市場(chǎng)。

　　此時(shí)正值鋰電池野蠻生長(zhǎng)的時(shí)期，這種能量密度更高、擁有良好循環(huán)性能的電池促使電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)開(kāi)始復(fù)蘇。加上石油資源的日益減少、大氣環(huán)境污染等問(wèn)題，汽車(chē)廠商紛紛著手研究搭載鋰電池的新產(chǎn)品，人們才重新關(guān)注起電動(dòng)汽車(chē)。

　　1996年，日產(chǎn)成功研發(fā)世界上*輛搭載圓柱形鋰離子電池的電動(dòng)車(chē)PrairieJoyEV。日本國(guó)立*地研究所北*觀測(cè)中心將其作為支援車(chē)，在惡劣的氣候條件下使用了6年之久。證明了鋰離子電池在*端條件下的可用性和耐久性。

　　自此，鋰離子電池汽車(chē)正式登上舞臺(tái)。

　　二、三元鋰的勝利

　　盡管PrairieJoyEV獲得了巨大的成功，但是日產(chǎn)依然沒(méi)有信心把它投放到消費(fèi)市場(chǎng)，僅僅限于車(chē)隊(duì)銷(xiāo)售，從1997年起向各個(gè)實(shí)體出售了大約30臺(tái)。此后的時(shí)間里，汽車(chē)廠商似乎陷入了沉默，再也沒(méi)有大規(guī)模銷(xiāo)售的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品出現(xiàn)。

　　與此同時(shí)，電池行業(yè)開(kāi)始了高歌猛進(jìn)的發(fā)展，1995年，王傳福在深圳龍崗創(chuàng)建比亞迪實(shí)業(yè)公司，主要是開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)電動(dòng)工具使用的電池。

　　2003年，比亞迪已經(jīng)成長(zhǎng)為全球第二大充電電池生產(chǎn)商，這時(shí)王傳福發(fā)現(xiàn)電池產(chǎn)業(yè)很容易做到天花板，于是決定投一個(gè)行業(yè)。“當(dāng)時(shí)有兩個(gè)選項(xiàng)，一是半導(dǎo)體，二是汽車(chē)。但因?yàn)槭诸^只有20億，不可能兩個(gè)都投。*終選擇了汽車(chē)。”他說(shuō)。

　　于是王傳福一舉收購(gòu)秦川汽車(chē)有限責(zé)任公司，成立了比亞迪汽車(chē)有限公司跨界汽車(chē)制造，同年，馬丁·艾伯哈德和馬克·塔彭寧創(chuàng)立特斯拉汽車(chē)公司，他們開(kāi)始嘗試以英國(guó)蓮花跑車(chē)為基礎(chǔ)，研發(fā)*輛純電動(dòng)跑車(chē)TeslaRoadster。

　　由于特斯拉的兩位創(chuàng)始人對(duì)電池都沒(méi)有獨(dú)立研發(fā)和生產(chǎn)的能力，只能去市場(chǎng)上尋找合適的電池產(chǎn)品進(jìn)行改造，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的篩選，*終他們選擇了已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)，能量密度高且成本較低的18650圓柱型電池。2008年，TeslaRoadster問(wèn)世，該車(chē)是首輛使用鋰離子電池的商用汽車(chē)，也是*輛續(xù)航里程超過(guò)390公里的電動(dòng)汽車(chē)；3.7秒的恐怖加速能力吸引了大批硅谷新貴，不惜花費(fèi)11萬(wàn)美元的高價(jià)將其收入囊中。

　　盡管如此，特斯拉每賣(mài)出一臺(tái)Roadster就要倒貼1萬(wàn)美元，它的造價(jià)太高了。

　　據(jù)傳在Roadster中，僅電池管理系統(tǒng)的造價(jià)就達(dá)2萬(wàn)美元。失控的成本嚴(yán)重限制了特斯拉的發(fā)展，也帶來(lái)了復(fù)雜的財(cái)務(wù)問(wèn)題，兩位創(chuàng)始人先后辭職，特斯拉迎來(lái)了第四任CEO——靈魂人物，伊隆·馬斯克。

　　“改變行業(yè)的努力幾乎是不可能的。如果沒(méi)有馬丁不可或缺的努力，那么特斯拉公司今天就不會(huì)在這里。”馬斯克說(shuō)。他也終于如愿掌舵特斯拉，開(kāi)始加速世界向可持續(xù)能源轉(zhuǎn)變。

　　為了實(shí)現(xiàn)“為每一個(gè)普通消費(fèi)者提供其消費(fèi)能力范圍內(nèi)的純電動(dòng)車(chē)輛”的目標(biāo)，馬斯克迫切地需要找到一家穩(wěn)定低價(jià)的電池供應(yīng)商，并通過(guò)量產(chǎn)攤平車(chē)輛的研發(fā)成本。*終他把目光鎖定在松下生產(chǎn)的18650圓柱電池身上，特斯拉團(tuán)隊(duì)內(nèi)部對(duì)其的評(píng)價(jià)是“完全符合要求”；而這時(shí)的松下正因押注等離子電視失敗陷入巨虧40億美元的泥潭，公司也需要借助新業(yè)務(wù)的擴(kuò)展恢復(fù)元?dú)狻．?dāng)年，雙方就開(kāi)始了動(dòng)力電池的研發(fā)工作。

　　2010年，松下以3000萬(wàn)美元入股特斯拉。次年，雙方簽訂了首份合作協(xié)議，約定未來(lái)4年，松下為特斯拉供應(yīng)6.4億顆18650電池。兩年后，雙方續(xù)約，將合作數(shù)量提升到18億顆，松下成為特斯拉*戰(zhàn)略供應(yīng)商。

　　截至2012年，特斯拉在31個(gè)國(guó)家銷(xiāo)售了超過(guò)2250輛Roadster。隨著價(jià)格更低的ModelS車(chē)型揭幕上市，特斯拉在汽車(chē)行業(yè)逐步站穩(wěn)腳跟。同年，剛剛成立兩年的寧德時(shí)代與寶馬集團(tuán)達(dá)成戰(zhàn)略合作，開(kāi)始為華晨寶馬旗下之諾電動(dòng)車(chē)開(kāi)發(fā)動(dòng)力電池。

　　三、擁抱磷酸鐵鋰

　　渡過(guò)美國(guó)金融危機(jī)的特斯拉，憑借能量密度更勝一籌的三元材料電池和全新ModelS/X車(chē)型獲得了巨大的成功，之后更是通過(guò)更高效、更快捷的21700鋰電池拉低了產(chǎn)品的定價(jià)區(qū)間，推出了火爆全球的Model3，確立了特斯拉全球電動(dòng)汽車(chē)的標(biāo)桿之位。

　　相較于18650電池，21700電池單體容量提升35%，能量密度提升了20%，系統(tǒng)售價(jià)下降約9%，這無(wú)疑降低了電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)門(mén)檻。特斯拉和松下這對(duì)組合的成功，打消了很多車(chē)企的顧慮，越來(lái)越多的品牌開(kāi)始加入電動(dòng)汽車(chē)行列。乘著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新政策的東風(fēng)，蔚來(lái)、理想等新勢(shì)力造車(chē)品牌相繼成立，寧德時(shí)代也站上了這個(gè)風(fēng)口，將更多精力放在了三元為正*材料的產(chǎn)品打磨上。

　　此后的幾年里，硬殼電池包+三元鋰材料的組合一直都是高端電動(dòng)車(chē)的象征，寧德時(shí)代更是憑借過(guò)硬的產(chǎn)品實(shí)力成為了全球出貨量*的動(dòng)力電池廠商。而磷酸鐵鋰材料雖然熱穩(wěn)定性更好更安全，但由于能量密度較低且低溫狀態(tài)下掉電過(guò)快，只能被用在一些經(jīng)濟(jì)低廉的車(chē)型上，甚至一度成為騙取新能源補(bǔ)貼的車(chē)企獲利的工具。

　　時(shí)間來(lái)到2019年，超級(jí)工廠落戶(hù)上海，特斯拉開(kāi)始了國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。為了進(jìn)一步降低售價(jià)，國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)版Model3選擇搭載方形磷酸鐵鋰電池，這應(yīng)該是磷酸鐵鋰電池首次攻入30萬(wàn)元級(jí)市場(chǎng)。通過(guò)幾次OTA升級(jí)優(yōu)化充電速度和放電能力后，磷酸鐵鋰版Model3開(kāi)始被市場(chǎng)接受，2020年全年特斯拉在中國(guó)賣(mài)出了近14萬(wàn)輛Model3，其中大部分都是搭載磷酸鐵鋰電池的入門(mén)版本，供應(yīng)商寧德時(shí)代的股價(jià)也一路水漲船高，突破400元大關(guān)。

　　隨著電池產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)化，磷酸鐵鋰電池?fù)碛辛藥缀蹩梢耘c三元電池一較高下的續(xù)航能力，加上新能源補(bǔ)貼開(kāi)始退坡，原材料價(jià)格上漲等因素，認(rèn)識(shí)到磷酸鐵鋰電池性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)的車(chē)企開(kāi)始主動(dòng)研發(fā)、設(shè)計(jì)搭載磷酸鐵鋰電池的車(chē)型。戴姆勒、大眾、福特已明確表示，會(huì)推出磷酸鐵鋰電池車(chē)型，特斯拉CEO馬斯克更是宣布，未來(lái)全球范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版Model3和ModelY，都將全部改用磷酸鐵鋰電池。

　　曾因押注磷酸鐵鋰電池技術(shù)路線(xiàn)而錯(cuò)過(guò)三元鋰電池紅利的比亞迪，終于看到了希望的曙光，刀片電池這一漸變式的創(chuàng)新，將成為反擊的利刃。2021年4月，比亞迪宣布旗下全系純電乘用車(chē)型都將搭載磷酸鐵鋰刀片電池。比亞迪總裁王傳福對(duì)刀片電池很自信，說(shuō)它可以“倒逼整個(gè)新能源汽車(chē)行業(yè)做出改變”。

　　根據(jù)中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2021年1~11月，磷酸鐵鋰電池累計(jì)裝機(jī)量為64.8GWh，占總裝機(jī)量的50.5%，高出三元鋰電池1.2%。歷時(shí)3年，磷酸鐵鋰電池全面反超三元電池，重回市場(chǎng)中心，只是這次它已經(jīng)撕掉了低端山寨的標(biāo)簽。

　　四、三元鋰的回歸

　　在上海交通大學(xué)建校125周年活動(dòng)上，沈南鵬曾提問(wèn)寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群：三四年后，三元電池和磷酸鐵鋰電池將會(huì)各占多少比例？

　　曾毓群沒(méi)有給出具體數(shù)值，但他表示，隨著充電樁的愈發(fā)普及，未來(lái)續(xù)航里程需求降低，磷酸鐵鋰電池的增長(zhǎng)速度會(huì)非常快，三元鋰電池的占比則會(huì)逐步減少，而一些需要長(zhǎng)續(xù)航的高端車(chē)依然會(huì)需要高能量密度的三元鋰，“我們基本上是不能偏科的，全部產(chǎn)業(yè)鏈都做”。

　　磷酸鐵鋰勢(shì)如破竹，并不意味著三元鋰電池會(huì)就此沉寂，多位從業(yè)者表示不必?fù)?dān)心，現(xiàn)在這種情況只是市場(chǎng)選擇的結(jié)果，沒(méi)有哪種技術(shù)是可以始終*的，企業(yè)只會(huì)傾向于選擇成本更低，性?xún)r(jià)比更高的方案。雖然磷酸鐵鋰電池一直努力向更高的價(jià)位滲透，但是就目前而言，三元鋰電池依然在續(xù)航里程更高，定位更高端的車(chē)型上占據(jù)主導(dǎo)地位。

　　就在上個(gè)月，特斯拉官方推特宣布，位于美國(guó)加州的Fremont工廠成功下線(xiàn)了第100萬(wàn)顆4680電芯，這被視為三元鋰電池領(lǐng)域*讓人期待的技術(shù)創(chuàng)新。其實(shí)早在2020年，馬斯克在特斯拉電池日發(fā)布這種新技術(shù)的時(shí)候，就吊足了大家胃口，甚至有些準(zhǔn)車(chē)主愿意放棄提車(chē)等待搭載新電池的車(chē)型上市。

　　4680電芯是指直徑46mm，高80mm的圓柱型電池，采用激光雕刻的無(wú)*耳技術(shù)，去掉了電池主要發(fā)熱部件，內(nèi)阻減少，讓更高密度電芯成為可能。根據(jù)特斯拉4680電芯的性能規(guī)劃和體積、重量換算，與現(xiàn)有車(chē)型搭載的21700電池相比，未來(lái)量產(chǎn)的4680電芯可以實(shí)現(xiàn)12.39%的體積能量密度提升，以及18.67%的重量能量密度提升。在擊敗燃油車(chē)*驕傲的續(xù)航能力上，這種電芯被給予了厚望。

　　近日，松下正式宣布將在日本和歌山縣的工廠建一座新的4680電池的生產(chǎn)設(shè)施，該工廠將增建兩條生產(chǎn)線(xiàn)，并在2023財(cái)年大規(guī)模生產(chǎn)用于電動(dòng)汽車(chē)的4680電池。

　　同時(shí)，在美國(guó)得克薩斯州的特斯拉超級(jí)工廠，首批采用4680電池和結(jié)構(gòu)化電池組（CTC）的ModelY已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)，有望在一季度末向消費(fèi)者交付。

　　結(jié)語(yǔ)

　　當(dāng)4680大圓柱電池逐步成熟，配合CTP、CTC等技術(shù)，三元鋰電池的單位成本將進(jìn)一步降低，到那時(shí)三元鋰電池是否會(huì)重回巔峰，又或者會(huì)被鈉離子電池等全新的技術(shù)路線(xiàn)顛覆取代呢？這些，就交給時(shí)間來(lái)告訴我們答案吧。