从合肥18路公交车看LFP的应用

　　2020年3月31日，国常会确定将新能源汽车购置补贴和免征购置税政策延长2年。年初以来，CTP技术、刀片电池、无钴电池连番成为热点。行业机构乐观预计，未来两年磷酸铁锂电池市场应用规模有望达到260亿。

　　10年前，2010年1月23日，合肥18路公交线路30台纯电动公交车正式上路运营，成为中国乃至世界上首条全部启用纯电动汽车运营的公交线路。

　　2年前，随着第一批纯电动大巴功成身退，第二批纯电动大巴接续使命，国轩电池以探索者和参与者的姿态，见证了中国电动大巴的起步和兴盛。

　　目前，搭载国轩电池的公交大巴已经在北京、上海、安徽、河北、湖南、海南等省多地及欧洲、北美洲等市场投入运营，从合肥18路开始的电动大巴的探索之路，已经越走越宽广了。

　　公共交通全面电动化的大趋势下，让我们重回原点，再看18路车，客观了解磷酸铁锂电池在电动客车的应用和未来。

　　起点回望：30辆纯电动客车投身18路

　　让我们把时钟拨回到12年前的冬天。2008年底，科技部等国家四部委启动了“十城千辆”示范工程，在全国13个城市开展试点工作，安徽合肥是其中之一。其时，合肥已拥有规模以上汽车整车及改装车生产企业十余家，汽车零部件生产企业200多家，具有全国最全的商用车产品型谱，在全国汽车行业中排名前10强。

　　2009年12月28日，是中国新能源汽车在推广应用道路上一个值得纪念的日子，30辆搭载国轩电池的安凯纯电动公交车正式下线，被命名为HFF6120G03EV，将用于连接合肥市政务新区和滨湖新区的18路公交线。

　　2010年1月23日， 18路纯电动公交线路正式投入运营，成为全球首条低噪音、零排放的纯电动公交线路，开启了中国纯电动客车商业化运营之路。在运营过程中，合肥市通过定向购买、专项补贴、电池租赁、整车租赁等商业模式创新，逐步形成了中国电动车示范推广应用的“合肥模式”。2010年当年，合肥成功推广纯电动公交车181辆，规模位居全国之首。

　　驾乘感受：乘坐舒适且节能无污染

　　边摸索边实践，合肥新能源汽车发展步步向前。很多一线的劳动者，或参与或见证了这一过程。

　　今年46岁的鲍忠根是合肥本地人，2003年入职合肥公交，2010年18路公交线路开通时，他就是首批班线司机，从此在18路车上一待就是10年。

　　据鲍师傅介绍，18路公交线往返滨湖新区到政务新区，全程长17.5公里，途经25站，单车每天运营里程达200多公里。对于纯电动客车的驾驶感受，他赞誉有加。

　　“我开了六年燃油公交车，很有体会。纯电动车首先肯定环保无污染，它的动力用的是电池，没有发动机轰鸣声，启动声音非常低，乘客在车上几乎感受不到噪音，而且制动非常稳妥，乘坐体验更好。”让鲍师傅感触很深的还有空调，“传统的燃油公交车，是分季节月份开空调的，收费也有差别，老百姓总是吐槽，换了纯电动车以后，空调的开关就自由多了，根据车内温度决定，反正电跑完了就充电，成本没怎么增加。”

　　合肥公交的统计数据显示，这批编号为HFF6120G03EV的纯电动公交车搭载了12组磷酸铁锂电池，组容量达到300KWh，续航里程250至300公里，可以满足每辆车每天跑8、9个来回，电耗为1度/公里，运行费用为0.87元/公里，仅传统燃油车的三分之一。按每台车每年行程5万公里计算，30台纯电动汽车每年可以节约燃油约500吨，减少一氧化碳排放量约10吨，碳氢化合物排放量约2吨，氮氢化合物排放量约1吨。

　　技术研发：顺势而为促进LFP产业化

　　在纯电动汽车的所有架构中，电池被称为“心脏”，是动力之源，其重要性不言而喻。

　　十年前，电动车动力电池主要有四种：铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池和锂动力电池，其中，磷酸铁锂电池具有循环寿命长、结构稳定、安全性能好、成本低廉等诸多优势，并且磷酸铁锂材料无任何有毒有害物质，不会对环境构成任何污染，被世界公认为绿色环保电池材料，国内外车企都看到了磷酸铁锂电池的应运潜力，纷纷将磷酸铁锂电池应用于电动车中。

　　韦佳兵是合肥国轩的老员工，2009年刚入公司时，就从事磷酸铁锂正极材料的研发和工艺改进工作，多年来他和国轩共同成长，一起见证了磷酸铁锂电池的产业化和合肥新能源汽车产业发展。

　　“2009年前后，国内动力电池的发展仍然处于摸索的阶段，技术路线尚未成熟定型，专业从事研发的人也不多，我主要从事草酸亚铁制备磷酸铁锂正极材料技术的改进，还有一个同事主要负责磷酸铁工艺改进。”据韦佳兵回忆，“当时公司条件有限，我们就与合肥工业大学联合开展试验，一路摸索。”

　　2011年开始国家环保政策收紧，草酸亚铁的原材料受到限制，磷酸铁工艺成为企业首选。国轩高科顺势而为，先后出资购置了试验设备，引进了很多高学历人才，潜心技术研发，从而持续保障了国轩磷酸铁锂电池的行业领先地位，陆续在更多城市打开了电动客车市场。

　　目前，搭载国轩电池的公交大巴已经在北京、上海、安徽、河北、湖南、海南等省多地及欧洲、北美洲等市场投入运营，从合肥18路开始的电动大巴的探索之路，已经越走越宽广了。

　　配套完善：8年稳定运营创下多个第一

　　业界公认磷酸铁锂电池最大的优点是其安全性，因为其化学性质稳定，高温稳定性好，700-800℃才会开始发生分解，且在面对撞击、针刺、短路等情况时不会释出氧分子，不会产生剧烈的燃烧。

　　磷酸铁锂的安全特性，对于电动汽车尤其是公共交通车辆具有天然的吸引力。国轩高科生产的磷酸铁锂电池一时备受市场青睐。有统计数据表明，合肥纯电动客车运营两年，综合故障率只有0.9‰，远远低于同类普通客车综合故障率1.5‰的平均水平。

　　稳定运营的同时，国轩高科还和合肥公交集团一起，不断健全充电设施配套，优化售后服务。

　　据合肥国轩南区售后主管邹乐介绍，合肥纯电动公交的充电和保养事务全部由国轩售后部门承担。“我在售后工作了8年，没有经历过一起因为电池引发的重大事故。随着纯电动公交车越来越多，我们还对充电桩进行了升级，充电时间缩减了一半。而且，升级后的电池更智能化，可以通过网络平台远程监控，及时发现故障及时处置，进一步保障了车辆运行安全。”

　　到了2013年，国轩电池在安徽的纯电动车市场已经占领了垄断地位，全国39个新能源汽车推广应用城市（群）也都有车辆在使用国轩的电池，国轩高科与上海申沃合作生产的纯电动大巴，还出口到加拿大。

　　2018年，合肥第一批纯电动公交车功成身退。8年运营，创下了多个世界第一：运营时间第一 (超过8年），累计行驶里程第一 (1400余万公里），单车行驶里程第一（51万公里）。18路也成为国内运营里程最长、运营时间最长的全球首条纯电动公交线路。

　　值得一提的是，一同退役的国轩电池，此时还剩下80%以上的容量，充分体现了高安全、长寿命、低成本的特性，做到了电池与整车同寿命。

　　当前现状：LFP在客车、专用车市场处绝对优势

　　据公开报道，从2018年起，合肥公交新增营运车辆已全部为新能源车。截至目前，合肥公交在用车辆中清洁能源车辆和新能源车辆共4608辆，占在用车辆总数的95%以上，建成区内公交全部实现绿色化。

　　合肥在公交领域推广新能源汽车的成功，已经成为全国样板，客观带动了合肥市锂电产业的发展。动力电池应用分会数据显示，2019年国轩高科磷酸铁锂电池装机量约3.13GWh，国内排名第二。合肥国轩营销部门获悉，截至2019年12月份，国轩电池累计配套客车38977辆。2020年，国轩高科还将继续深耕客车市场，把目标锁定装机量前十的客车企业，适当开发经济发达地区区域性客车企业，与安凯汽车、福田汽车、上海申沃、湖南中车、淮北公交等均有良好的合作。

　　从行业层面看，智研咨询发布的《2020-2026年中国磷酸铁锂（LFP）行业竞争格局及投资策略分析报告》数据显示：磷酸铁锂电池凭借成本优势，在客车及专用车市场占据绝对主导。2019年磷酸铁锂电池客车、专用车装机量分别为13.9 GWh、4.3GWh，占整体装机比例的91.3%。且在客车、专用车市场中，磷酸铁锂装机占比分别94.6%和79.6%，均处于绝对的优势地位。

　　未来猜想：应用场景将大幅拓宽

　　从上述分析表格不难看出，从2019年开始，随着补贴退坡，全球主流车企在一些基础车型上开始转向 LFP 电池，磷酸铁锂回暖趋势明显，这对于国轩高科而言是个很好的机遇。国轩高科董事长李缜多次在公开场合给出预判，长期来看，LFP 电池在新能源领域的增量空间可观，未来有很大的市场空间。一是商用车和专用车市场LFP继续主导，二是LFP在乘用车市场的装机占比继续增加，三是LFP在储能市场有广阔应用场景，可广泛应用于工业用储能和家用储能等，如储能电站、通讯基站、风光互补、移动电源等领域。其次，磷酸铁锂（LFP）电池成本和技术优势明显，市场普遍认为LFP电池成本较三元电池低 10%-15%，目前国轩可以做到单体能量密度190Wh/kg，系统能量密度140 Wh/kg以上，目前实验室阶段可以做到单体200 Wh/kg，系统160 Wh/kg。

　　目前国轩高科电池产品除了广泛应用于乘用车、商用车、专用车外，还在储能、船舶、低速车等领域有布局与合作。3月份，国轩高科接受彭博社专访时透露，公司正寻求在模组层级提高LFP（磷酸铁锂）电池的能量密度，有望使得其系统能量密度从目前的160Wh/kg再上新台阶，并持续扩大其适用范围。

　　不可否认，相比三元电池，我国在磷酸铁锂电池方面的投入最多，产销量也最大，产业的成熟度和产品的性价比也最高，在全球范围内具备一定优势，随着磷酸铁锂动力电池产品的应用逐渐增加，优势也将逐步显现出来。

　　行业预计，2020年磷酸铁锂电池市场规模将达到210亿，同比增长7.5%，2021年达到260亿，同比增长24%。其中，根据四部委发布的政策，仅在新能源公交车推广应用这一项上，未来一两年内，将有超过30万辆的公交车需要替换为新能源汽车，这对于车企和电池企业是一个巨大的市场机遇。（艾思成/文）